See discussions, st ats, and author pr ofiles f or this public ation at : https:www .researchgate.ne tpublic ation275027793 [620746]
See discussions, st ats, and author pr ofiles f or this public ation at : https://www .researchgate.ne t/public ation/275027793
Contribu ț ii la Proiectarea Asistat ă de Calculator a Structu rii Ș i Program ă rii
Proceselor Ș i Sistemelor Tehnologice (Contributions to Computer-Aided
Planning of Production Processes…
Thesis · Januar y 2002
DOI: 10.13140/RG.2.1.1615.8240
CITATIONS
0READS
395
1 author:
Some o f the author s of this public ation ar e also w orking on these r elat ed pr ojects:
Oper ations manag ement p arame ters for b atch pr oduction in job/flo w shops with multiple machines alloc ated t o pr ocess oper ations View pr oject
M ăd ă lin-Gabriel Cat an ă
Polyt echnic Univ ersity of Buchar est
41 PUBLICA TIONS 33 CITATIONS
SEE PROFILE
All c ontent f ollo wing this p age was uplo aded b y M ăd ă lin-Gabriel Cat an ă on 16 April 2015.
The user has r equest ed enhanc ement of the do wnlo aded file.
Universitatea POLITEHNICA din Bucure ști
Facultatea Ingineria și Managementul Sistemelor Tehnologice
Catedra Tehnologia Construc țiilor de Ma șini
Ing. Mă dălin – Gabriel CATAN Ă
CONTRIBU ȚII LA PROIECTAREA ASISTAT Ă DE CALCULATOR A
STRUCTURII Ș I PROGRAM ĂRII
PROCESELOR ȘI SISTEMELOR TEHNOLOGICE
* TEZĂ DE DOCTORAT *
Conduc ător științific,
Prof. Dr. Ing. Marian GHEORGHE
București
2002
CUVÂNT ÎNAINTE
CUVÂNT ÎNAINTE
Bunăstarea unei na țiuni este în strâns ă legătură cu aptitudinea sa de a descoperi resurse
naturale și, mai ales, de a fabrica produse. Cu toate c ă și eficiența cu care se desfăș oară alte
activități umane poate fi important ă, fabricarea de produse rămâne totu și motorul dezvolt ării
economice a na țiunilor și al creșterii nivelului de trai al oamenilor.
Încă de la apari ția sa, omul ș i-a dorit s ă trăiască mai bine. Cu toate acestea, vreme de
mai multe mii de ani, îmbun ătățirea condi țiilor sale de via ță a evoluat lent.
Prima schimbare major ă, în ceea ce privea nivelul s ău de trai, s-a produ s, în epoca de
piatră, odată cu descoperirea ș i utilizarea uneltelor. Cu ajut orul acestora, oamenii au putut s ă
realizeze lucruri pe care, pân ă atunci, le aș teptau de la natur ă.
Al doilea salt important, înre gistrat de nivelul de via ță al oamenilor, s-a produs, nu cu
mult timp în urm ă, odată cu Revolu ția Industrial ă din Europa și apariția mașinilor-unelte, în
secolul 18. Ma șinile nou apă rute, adăugând puterea și precizia la aptitudinile oamenilor, asigurau
fabricarea produs elor mai repede și mai bine. Fiind mai ieftine și de o calitate superioar ă,
produsele industriale le-au înlocu it treptat pe cele manufacturate.
În jurul anului 1800 este realizat primul strung modern, de c ătre Maudslay. Odat ă cu
acest eveniment, începea de zvoltarea industriei de ma șini-unelte.
Alte evenimente majore, care au condus la modific ări radicale privind modul de fabricare
a produselor, au constat în apari ția filozofiilor referitoare la diviziunea muncii, publicat ă de Adam
Smith în 1776, și la interschimbabilitatea produselor, promovat ă de Eli Whitney în jurul anului
1800.
În contextul creat de aceste descoperiri și în condițiile unei cereri tot mai mari de produse,
în 1903, Oldsmobile Motors utilizeaz ă prima linie tehnologic ă pentru montajul sta ționar al
automobilelor sale, Ford implementând în 1913, pentru prima oar ă, linia tehnologic ă de transfer.
Tot în această perioadă, ap ăreau ș i maș inile-unelte automatizate rigid.
Au fost create astfel premisele fabric ării de produse ieftine și de o calitate superioar ă, în
producții de masă. Nivelul de trai al oamenilor înregi stra, din nou, o cre ștere semnificativ ă, aceasta
continuând aproape pe tot parcursul secolului 20. Cererea mare de produse nediversificate s-a
menț inut până la sfâr șitul anilor 1950.
Pu țin după cel de-al doilea r ăzboi mondial, odat ă cu extinderea cerer ii de piese cu
configura ții complexe, au fost realizate primele ma șini-unelte cu comand ă numeric ă.
Una dintre cele mai importante inven ții din istorie, calculatorul electronic, s-a materializat
în 1943. Dup ă apariția calculatorului, aproape toate progres ele omenirii au devenit strâns legate
de utilizarea acestuia.
Astfel, în leg ătură cu realizarea de produse, încep s ă se dezvolte, la sfâr șitul anilor 1970,
primele aplica ții privind preg ătirea fabricaț iei și, respectiv, fabricarea asistate de calculator. Și
aceasta în condi țiile în care, datorit ă creșterii concuren ței pe piețele de desfacere și reducerii
drastice a duratelor ciclurilor de via ță ale produselor, se impuneau, pe de o parte, livrarea unor
produse de calitate superioar ă, la un pre ț competitiv și într-un timp cât mai scurt, și, pe de alt ă
parte, o flexibilitate cât mai mare a unit ăților productive, în raport cu fluctua țiile cererii. Aceste
cerințe nu putea fi satisf ăcute fără ajutorul calculatorului.
– 1 –
CUVÂNT ÎNAINTE
Primele aplica ții ale tehnologiei informa ției, în preg ătirea fabrica ției produselor, au fost
concepute, la început, ca fiind de sine st ătătoare. Astfel, au luat na ștere diferite sisteme de
proiectare constructiv ă (CAD) și, respectiv, tehnologic ă (CAPP) asistate de calculator, precum
și sisteme de programare a produc ției asistate de ca lculator (CAS).
Odat ă cu extinderea utiliz ării acestor sisteme în unit ățile productive, s- a pus problema
integrării lor funcț ionale, la început doar în ceea ce pri vea preluarea datelor necesare pentru
operare. Se putea asigura, prin aceasta, o cre ștere a eficien ței sistemelor.
Astfel, au luat na ștere noi sisteme CAPP, ca re puteau prelua datele, cu privire la geometria
produselor de fabricat, chia r din modelele CAD, precum și noi sisteme CAS, care puteau accesa
baza de date a sistemului CAPP, extr ăgând informa țiile referitoare la structura proceselor și
sistemelor tehnologice de programat.
Întrucât integrarea realizată , până în acel moment, s-a considerat a nu fi totu și suficient ă,
stadiile de preg ătire a fabrica ției fiind abordate separat, s-a pus problema integr ării activit ăților
asociate acestora. Se urm ărea, prin aceasta, o cre ștere a eficien ței la nivelul tuturor activităț ilor
de pregătire a fabrica ției, evitându-se situa țiile în care solu țiile furnizate, de stadiul din amonte,
nu puteau fi acceptate, de c ătre cel din aval.
Pentru aceast ă problemă, cu conota ții mai ales metodologice, s-au formulat, de-a lungul
anilor, doar unele r ăspunsuri par țiale, ea fr ământând ș i astăzi min țile cercetătorilor.
Prin prezenta tez ă de doctorat, autorul î și propune s ă furnizeze o solu ție, cu privire la
modalitatea de integrare a activit ăților specifice proiect ării și program ării proceselor și sistemelor
tehnologice de fabricare a produselor.
* * *
Cu ocazia finaliz ării tezei de doctorat, prim ele mele gânduri se îndreapt ă către toți aceia
care au contribuit, de-a lungul anilor, la formarea mea ca om, inginer, cercet ător și cadru didactic.
Tuturor acestora le mul țumesc.
De asemenea, cu toate c ă se află și printre cei aminti ți mai sus, doresc s ă-i mulțumesc,
încă o dată, îndrumătorului activit ății mele de doctorat, domnului Prof. Dr. Ing. Marian Gheorghe,
ale cărui competen ță, înțelegere și sfaturi au fost de nepre țuit, pe parcursul studiilor și cercetărilor
doctorale, precum și la elaborarea tezei.
Le mul țumesc domnilor Prof. Dr . Ing. Corneliu Neagu și Prof. Dr. Ing. Aurelian Vi șan,
pentru solicitudinea manifestată în discu țiile utile pe care le-am purtat cu dân șii.
Țin să le mulț umesc, de asemenea, domnilor Ș.l. Dr. Ing. Cristian Doicin, Conf. Dr. Ing.
Tom Savu, Ș.l. Dr. Ing. Andrei Dumitrescu ș i Ș.l. Dr. Ing. Sergiu Tonoiu, pentru sfaturile utile și
materialele bibliografic e cu care m-au ajutat.
Aduc mul țumiri tuturor celorlalț i colegi din catedra T.C.M. a Universităț ii POLITEHNICA
din Bucureș ti, pentru sprijinul moral acordat în aceast ă întreprindere.
În cele din urm ă, dar nu ș i în ultimul rând, doresc s ă le mulțumesc soției mele, Monica, ș i
celor dou ă fiice, Ivona și Ruxandra, pentru sprijinul și înțelegerea acordate de-a lungul întregii
perioade de doctorat. Lor le dedic aceast ă lucrare.
Bucureșt i M ădălin-Gabriel Catan ă
– 2 –
CUPRINS
CUPRINS
INTRODUCERE ……………………………………………………………………………………………………….. 6
LEGEND Ă ……………………………………………………………………………………………………………….. 8
Partea întâi STADIUL ACTUAL AL CERCETĂ RILOR PRIVIND PROIECTAREA
STRUCTURII ȘI PROGRAM ĂRII PROCESELOR ȘI SISTEMELOR TEHNOLOGICE
Capitolul 1 PROCESE ȘI SISTEME TEHNOLOGICE ………………………………………………………. 10
1.1 PROCES TEHNOLOGIC ȘI COMPONENTE ASOCIATE ………………………………… 10
1.1.1 Proces tehnologic ……………………………………………………………………………………… 10
1.1.2 Activit ăți tehnologice ………………………………………………………………………………… 11
1.1.3 Unităț i structurale ale procesul ui tehnologic …………………………………………………. 11
1.2 SISTEM TEHNOLOGIC ȘI COMPONENTE ASOCIATE …………………………………. 15
1.2.1 Sistem tehnologic ……………………………………………………………………………………… 15
1.2.2 Resurse tehnologice …………………………………………………………………………………… 16
1.2.3 Unităț i structurale ale sistemului tehnologic …………………………………………………. 17
Capitolul 2 PROIECTAREA STRUCTURII PROCESELOR ȘI SISTEMELOR TEHNOLOGICE . 20
2.1 ROLUL PROIECT ĂRII ………………………………………………………………………………….. 20
2.2 METODOLOGII DE PROIECTARE ………………………………………………………………… 20
2.2.1 Clasificare general ă …………………………………………………………………………………… 20
2.2.2 Structur ă generală ……………………………………………………………………………………… 21
2.2.3 Date ini țiale pentru proiectare …………………………………………………………………….. 23
2.2.4 Determinarea procedeelor ș i activităților tehnologice …………………………………….. 24
2.2.4.1 Preliminarii …………………………………………………………………………………………. 24
2.2.4.2 Criterii tehnico-economice de determinare ……………………………………………… 25
2.2.4.3 Modalit ăți de determinare ……………………………………………………………………… 26
2.2.5 Stabilirea restric țiilor de grupare a activit ăților tehnologice ……………………………. 31
2.2.5.1 Preliminarii …………………………………………………………………………………………. 31
2.2.5.2 Criterii tehnico-economice de stabilire …………………………………………………… 31
2.2.5.3 Modalit ăți de stabilire …………………………………………………………………………… 33
2.2.6 Stabilirea formei de organizare a proceselor și sistemelor tehnologice …………….. 36
2.2.6.1 Preliminarii …………………………………………………………………………………………. 36
2.2.6.2 Modalit ăți de stabilire …………………………………………………………………………… 37
2.2.7 Determinarea modului de grupare a activit ăților tehnologice în opera ții …………… 38
2.2.7.1 Principii privind gruparea în opera ții ……………………………………………………… 38
2.2.7.2 Modalit ăți de determinare ……………………………………………………………………… 39
2.2.8 Determinarea schemelor de orientare-fixare …………………………………………………. 42
2.2.9 Stabilirea mijloacelor tehnologice ……………………………………………………………….. 42
2.2.9.1 Criterii tehnico-economice de stabilire …………………………………………………… 42
2.2.9.2 Modalit ăți de stabilire …………………………………………………………………………… 43
2.2.10 Stabilirea parametrilor tehno logici de lucru ………………………………………………… 43
2.2.11 Determinarea normelor de timp ………………………………………………………………… 43
2.2.11.1 Preliminarii ……………………………………………………………………………………….. 43
2.2.11.2 Modalit ăți de determinare ……………………………………………………………………. 44
2.2.12 Documentaț ia tehnologică de proiectare …………………………………………………….. 44
2.3 SISTEME DE PROIECTARE ASISTAT Ă DE CALCULATOR ………………………….. 45
2.3.1 Evoluț ie …………………………………………………………………………………………………… 45
2.3.2 Modalit ăți de reprezentare și de prelucrare a informa țiilor ……………………………… 46
2.3.2.1 Reprezentarea datelor ini țiale ………………………………………………………………… 46
2.3.2.2 Reprezentarea informa țiilor și regulilor de decizie tehnologic ă ………………….. 47
2.3.2.3 Sensul de prelucrare a informa țiilor ……………………………………………………….. 49
– 3 –
CUPRINS
2.3.3 Realiz ări …………………………………………………………………………………………………… 49
2.3.3.1 Preliminarii …………………………………………………………………………………………. 49
2.3.3.2 Sistemul DTM / CAPP …………………………………………………………………………. 50
2.3.3.3 Sistemul TehnoCIN ……………………………………………………………………………… 51
Capitolul 3 PROGRAMAREA PROCESELOR ȘI SISTEMELOR TEHNOLOGICE ………… 53
3.1 PRELIMINARII ……………………………………………………………………………………………… 53
3.2 ROLUL PROGRAM ĂRII ……………………………………………………………………………….. 53
3.3 METODOLOGII DE PROGRAMARE ……………………………………………………………… 53
3.3.1 Clasificare general ă …………………………………………………………………………………… 53
3.3.2 Structur ă generală ……………………………………………………………………………………… 54
3.3.3 Date ini țiale pentru programare …………………………………………………………………… 54
3.3.4 Stabilirea programelor de lucru …………………………………………………………………… 55
3.3.4.1 Preliminarii …………………………………………………………………………………………. 55
3.3.4.2 Modele de programare ………………………………………………………………………….. 56
3.4 SISTEME DE PROGRAMARE ASISTATĂ DE CALCULATOR ………………………. 58
3.4.1 Structur ă generală ……………………………………………………………………………………… 58
3.4.1.1 Preliminarii …………………………………………………………………………………………. 58
3.4.1.2 Modulul de gestiune a b azei de date ……………………………………………………….. 58
3.4.1.3 Modulul de generare a progr amelor de lucru …………………………………………… 59
3.4.1.4 Modulele de interfa ță cu utilizatorul ………………………………………………………. 59
3.4.2 Realiz ări …………………………………………………………………………………………………… 60
3.4.2.1 Preliminarii …………………………………………………………………………………………. 60
3.4.2.2 Sistemul CUISE 2.0 ……………………………………………………………………………… 60
3.4.2.3 Sistemul G2 ………………………………………………………………………………………… 61
3.5 MODALITĂȚ I DE INTEGRARE CU PR OIECTAREA TEHNOLOGIC Ă …………… 62
3.5.1 Preliminarii ……………………………………………………………………………………………… . 62
3.5.2 Clasificare ………………………………………………………………………………………………… 62
3.5.3 Realiz ări …………………………………………………………………………………………………… 63
Capitolul 4 CONCLUZII REFERITOARE LA STADIUL ACTUAL AL CERCET ĂRILOR PRIVIND
PROIECTAREA STRUCTURII ȘI PROGRAM ĂRII PROCESELOR ȘI SISTEMELOR TEHNOLOGICE 65
Partea a doua CONTRIBU ȚII LA DEZVO LTAREA CERCET ĂRILOR PRIVIND PROIECTAREA
ASISTATĂ DE CALCULATOR A STRUCTURII ȘI PROGRAM ĂRII PROCESELOR ȘI
SISTEMELOR TEHNOLOGICE
Capitolul 5 OBIECTIVUL ȘI DIREC ȚIILE DE CERCETARE ………………………………………. 68
Capitolul 6 METODOLOGIE ALGORITMIC Ă DE PROIECTARE ȘI PROGRAMARE
ASISTATE DE CALCULATOR A PROCESELOR ȘI SISTEMELOR TEHNOLOGICE ……….. 69
6.1 PRELIMINARII ……………………………………………………………………………………………… 69
6.2 ELEMENTE DEFINITORII …………………………………………………………………………….. 70
6.2.1 Proces tehnologic ș i componente asociate ……………………………………………………. 70
6.2.1.1 Proces tehnologic …………………………………………………………………………………. 70
6.2.1.2 Activit ăți tehnologice …………………………………………………………………………… 71
6.2.1.3 Unităț i structurale ale procesului tehnologic ……………………………………………. 72
6.2.2 Sistem tehnologic și componente asociate ……………………………………………………. 73
6.2.2.1 Sistem tehnologic ………………………………………………………………………………… 73
6.2.2.2 Unităț i structurale ale sistemului tehnologic ……………………………………………. 73
6.3 ALGORITMI DE PROIECTARE ȘI PROGRAMARE ASISTATE DE CALCULATOR 74
6.3.1 Preliminarii ……………………………………………………………………………………………… . 74
6.3.2 Algoritm general de proiectare asistat ă de calculator a structurii și program ării
proceselor și sistemelor tehnologice …………………………………………………………………….. 75
– 4 –
CUPRINS
6.3.3 Algoritm de introducer e în sistem asistat de calculator a datelor ini țiale specifice
pentru proiectare și programare …………… ……………………………………………………… …………. 76
6.3.3.1 Caracteristici de in trodus pentru componentele externe ……………………………. 78
6.3.3.2 Caracteristici de introdus pentru produsele-obiectiv …………………………………. 78
6.3.3.3 Caracteristici de in trodus pentru procesul și sistemul de produc ție …………….. 84
6.3.4 Algoritm de determinare în sistem asis tat de calculator a variantelor de structur ă
simplificat ă a proceselor și sistemelor tehnologice ……. ……………………………………………… 85
6.3.4.1 Determinarea variantelor de faze constructive și mărci de locuri de munc ă asociate 87
6.3.4.2 Determinarea variantelor de faze de control și mărci de locuri de muncă asociate .. 96
6.3.4.3 Combinarea varian telor de faze de baz ă și mărci de locuri de munc ă asociate …… 100
6.3.5 Algoritm de stabilire în sistem asistat de calculator a restric țiilor privind structura
și programarea variantelor simplificate de proces și sistem tehnologic …… …………….. …… 103
6.3.5.1 Stabilirea restric țiilor de structur ă a proceselor tehnologice ……………………………. 104
6.3.5.2 Stabilirea restric țiilor de programare a proceselor și sistemelor tehnologice ………. 108
6.3.6 Algoritm de determinare în sistem asistat de calculator a variantelor simplificate
de structur ă și programare a proceselor și sistemelor tehnologice ….. ………………… ……….. 115
6.3.6.1 Ordonanț area proceselor și sistemelor tehnologice ……………………………………….. 116
6.3.6.2 Stabilirea opera țiilor ș i a intervalelor cale ndaristice de programar e asociate … 118
6.3.7 Algoritm de stab ilire în sistem asistat de calculator a varian tei simplificate optime
de structur ă și programare a proceselor și sistemelor tehnologice ….. ………………… ……….. 129
6.3.8 Algoritm de proiectare detaliat ă a structurii și program ării pentru varianta
simplificat ă optimă de proces și sistem de produc ție ……………….. …………….. ……………. ….. 130
Capitolul 7 PROGRAM DE CALCULATOR PENTRU STABILIREA STRUCTURII ȘI
PROGRAM ĂRII PROCESELOR ȘI SISTEMELOR TEHNOLOGICE …………………………… 132
7.1 PREZENTARE GENERAL Ă …………………………………………………………………………… 132
7.2 INTRODUCEREA DATELOR ………………………………………………………………………… 132
7.2.1 Caracteristici genera le privind procesul și sistemul de produc ție …………………….. 133
7.2.2 Caracteristici privind structura proceselor și sistemelor tehnologice ………………… 135
7.3 OPERAREA …………………………………………………………………………………………………… 139
7.3.1 Ordonanț area proceselor și sistemelor tehnologice ………………………………………… 140
7.3.2 Proiectarea structurii și programarea opera țiilor tehnologice ………………………….. 141
Capitolul 8 STUDII DE CAZ ……………………………………………………………………………………… 146
8.1 PRELIMINARII ……………………………………………………………………………………………… 146
8.2 DATE PENTRU PROIECTARE Ș I PROGRAMARE …………………………………………. 146
8.2.1 Date generale privind procesul și sistemul de produc ție …………………………………. 146
8.2.2 Date privind variantele te hnologice de fabricare …………………………………………… 147
8.2.2.1 Produsul CORP SUPERIOR ………………………………………………………………….. 147
8.2.2.2 Produsul PLUNGER ……………………………………………………………………………. 148
8.2.2.3 Produsul CORP INFERIOR ………………………………………………………………….. 150
8.3 REZULTATE …………………………………………………………………………………………………. 151
8.3.1 Lista de ordonan țare a proceselor și sistemelor tehnologice ……………………………. 151
8.3.2 Solu ții asociate proiect ării structurii și program ării operațiilor ……………………….. 152
8.3.2.1 Cazul 1 ………………………………………………………………………………………………… 152
8.3.2.2 Cazul 2 ……………………………………………………………………………………………….. 154
8.3.2.3 Cazul 3 ……………………………………………………………………………………………….. 157
Capitolul 9 CONCLUZII …………………………………………………………………………………………… 159
BIBLIOGRAFIE …………………………………………………………………………………………………… …… 163
ABSTRACT & SUMMARY OF CONTENTS ………………………………………………………………. 168
CURRICULUM VITAE ……………………………………………………………………………………………… 171
– 5 –
INTRODUCERE
INTRODUCERE
Pe parcursul ultimilor 30 de ani, în contextul unei concuren țe crescânde pe pie țele de
desfacere și a reducerii drastice a duratelor ciclurilor de via ță ale produselor, cercetă rile întreprinse
pe plan mondial, în domeniul fabrica ției, au vizat, cu prec ădere, identificarea mijloacelor prin care
să poată fi asigurat ă o adaptabilitate mai bun ă a unităților productive la fluctua țiile cererii.
Beneficiindu-se, în aceast ă perioadă, și de progresele continue ale sistemelor de calcul și
tehnicilor de prelucrare electronic ă a datelor, solu ția, întrevăzută și aplicată de cercetă tori, a constat
în informatizarea activit ăților industriale, în principal de preg ătire a fabrica ției și de fabricare.
Astfel, în ceea ce priveș te pregătirea fabrica ției, au fost depuse eforturi imense, la început,
pentru algoritmizarea metodologiilor asociate și, ulterior, pentru implementarea eficient ă a acestora
în sistem asistat de calculator. Primele rezultate practice, care au fost ob ținute, au constat în diferite
sisteme CAD, CAPP și/sau CAS, dezvoltate, la început, independent.
Extinzându-se utilizarea sistemelor asistate de ca lculator în unit ățile productive, soluț ia
informatic ă, pe care acestea se bazau, nu a mai fost satisf ăcătoare. S-au depus astfel noi eforturi și
s-au materializat solu ții pentru integrarea sistemelor în c eea ce privea preluar ea datelor necesare
operării. Odată cu trecerea timpului îns ă, nici aceste solu ții nu au mai mul țumit pe deplin.
Necesitatea reducerii drastice a duratei afectate pentru preg ătirea fabrica ției a determinat
căutarea de noi solu ții informatice, dar și, de aceast ă dată, metodologice. Se impunea integrarea
activităților asociate stadiilor de preg ătire a fabrica ției, stadii care, pân ă în acel moment, fuseseră
abordate separat.
Pân ă la momentul actual, soluț iile teoretice și practice, cu care s-au finalizat cercet ările
întreprinse în raport cu obiectivul propus, se doved esc a fi doar unele par țiale, acestea vizând, în
marea lor majoritate, numai integrarea activit ăților de proiectare constructiv ă și tehnologic ă.
Se apreciaz ă că, prin prezenta tez ă de doctorat, se demonstreaz ă posibilitatea integr ării
activităților specifice proiect ării și program ării proceselor ș i sistemelor tehnologice de fabricare a
produselor, propunându-se o metodologie, algoritmic ă, unitară de proiectare și programare, precum
și un program de calculator, cu aceea și funcție.
Lucrarea este structurat ă în două părți.
În prima parte, care con ține patru capitole, sunt prezentate si ntetic datele defi nitorii în raport
cu stadiul actual al cercet ărilor privind proiectarea structurii și program ării proceselor și sistemelor
tehnologice.
Astfel, în primul capitol se realizeaz ă o recenzie a informa țiilor disponibile în literatura de
specialitate, cu privire la elementele sistemului conceptual asociat no țiunilor de proces și sistem
tehnologic.
Capitolul al doilea eviden țiază datele relevant e în raport cu metodologiile de proiectare
tehnologic ă existente și în ceea ce prive ște sistemele CAPP actuale.
În capitolul al treilea sunt sintetizate informa țiile cu privire la metodologiile de programare
curente și la sistemele CAS utilizate, precum și în ceea ce prive ște modalităț ile de integrare a
programării cu proiectarea tehnologic ă.
Capitolul al patrulea este afectat formul ării concluziilor desprinse la analiza datelor expuse
anterior.
– 6 –
INTRODUCERE
În partea a doua a lucr ării sunt prezentate, în cap itolul al cincilea, obiectivul și direcțiile
stabilite pentru propriile cercet ări doctorale, precum și, în următoarele patru capitole, rezultatele
obținute în raport cu obiectivul și direcțiile adoptate.
Astfel, în capitolul al șaselea este descris ă o metodologie unitar ă de proiectare ș i programare
asistate de calculator a proceselor și sistemelor tehnologice, definit ă pe baza unui sistem conceptual
propriu și prin intermediul unor algoritmi de proiectare și programare, cu difer ite grade de detaliere.
În capitolul al șaptelea se descrie un pr ogram de calculator pentru proiectarea structurii
simplificate și program ării proceselor ș i sistemelor tehnologice, care a fost dezvoltat pe baza
metodologiei propuse.
Trei studii de caz releva nte sunt expuse în capitolul al optulea, cu inten ția de a demonstra
corectitudinea solu țiilor furnizate de programul realizat.
Concluziile finale sunt c onturate în capitolul al nou ălea.
Lucrarea cuprinde 171 de pagi ni, incluzând 67 figuri, 47 rela ții și 50 tabele.
Bibliografia utilizat ă pentru elaborarea lucr ării conține 151 de titluri, dintre care 72 că rți, 69
articole și 10 alte surse.
O parte dintre rezultatele ob ținute pe parcursul activităț ii de doctorat au fost valorificate
în cadrul unui contract de cercetare științifică [G03].
– 7 –
LEGEND Ă
LEGEND Ă
Abrevierile utilizate sunt dup ă cum urmeaz ă.
CAD – Proiectare constructiv ă asistată de calculator (Com puter Aided Design)
CAM – Fabrica ție asistată de calculator (Comput er Aided Manufacturing)
CAPP – Proiectare tehnologic ă asistată de calculator (Computer Aided Process Planning)
CAS – Programare a produc ției asistată de calculator (Computer Aided Scheduling)
CMD – Cel mai devreme posibil
CMT – Cel mai târziu posibil
LDA – Lan ț(uri) de dimensiuni de asamblare
Notațiile introduse au semnifica țiile după cum urmeaz ă.
kepco / ctA – Activitate constructiv ă /de control asociat ă elementului constructiv-obiectiv
apA – Asamblare-obiectiv
B
epC – Component ă /obiect de bază cu privire la un element constructiv-obiectiv
pcD – Durat ă a ciclului de fabrica ție a produsului-obiectiv
kepFD – Durat ă unitară a fazei constructive /de contro l privind elementul constructiv
fpFD – Durat ă unitară a fazei de baz ă
pNDiv – Mul țime a divizorilor proprii ai m ărimii comenzii de produc ție privind produsul
opOD – Norm ă de timp asociat ă operației tehnologice
[ ] – Interval calendaristic de programare asociat fazei fp fps îD , D
[ ] – Interval calendaristic de programare a opera ției op ops îD , D
epE – Element constructiv-obiectiv care se proceseaz ă
kepco / ctF – Fază constructiv ă /de control simpl ă, asociată elementului constructiv-obiectiv
mdF – Fond de timp disponibil al grupului omogen de locuri de munc ă
mnF – Fond de timp necesar de alocat de c ătre grupul omogen de locuri de munc ă, cu
privire la o variantă de producț ie
pF – Func ție de performan ță cu privire la structura și programarea proceselor și
sistemelor tehnologice
fpF – Faz ă de bază privind produsul-obiectiv
gepco / ct GA – Grup de activit ăți constructive /de control asociat elementului constructiv-obiectiv
H – Fond nominal de timp de lucr u zilnic al lo curilor de munc ă din unitatea de produc ție
lgapLg – Legă tură în cadrul asambl ării-obiectiv
emLM – Loc de munc ă din cadrul grupului omogen
lpL – LDA-obiectiv
ÎT
pL – List ă a grupurilor de faze de baz ă înlănțuite tehnologic
1p R
pL – List ă a intervalelor calendaristice de programare asociate procesului și sistemului
tehnologic
– 8 –
LEGEND Ă
rRs
pL – List ă a fazelor asociate tipului r de restric ție privind structura procesului tehnologic
1p R
fpL – List ă a intervalelor calendaristice de programare asociate fazei
1Rs
fpL – List ă a predecesorilor fazei
ÎT
gpL – List ă a fazelor asociate grupului de elemente constructive înl ănțuite tehnologic
rRs
gpL – Lista unui grup de faze as ociat tipului r de restric ție privind gruparea în opera ții
Ord
vL – List ă de ordonan țare a proceselor ș i sistemelor tehnologice
oF
vpL – List ă a fazelor de repartizat și programat în opera ția curentă
oLM
vpL – List ă a locurilor de munc ă alocabile opera ției curente
e Pr
vpL – List ă a fazelor de baz ă fără predecesori
Mp – Material-obiectiv
mzepMz – Macrozon ă tehnologic ă asociată elementului constructiv-obiectiv
Np – Mărimea comenzii de produc ție privind produsul-obiectiv
fab
pN – M ărimea lotului de fabrica ție asociat produsului-obiectiv
tr
pN – M ărimea lotului de transport privind produsul-obiectiv
opO – Opera ție tehnologic ă cu privire la produsul-obiectiv
Li
emP – Pozi ția locului de munc ă în cadrul liniei tehnologice de fabrica ție
Pp – Produs-obiectiv
vkepPr – Procedeu tehnologic de realizare a activit ății
rpR – Restricț ii privind progra marea proceselor și sistemelor tehnologice
rsR – Restricț ii privind structura proceselor tehnologice
spS – Suprafa ță-obiectiv
oppîT – Timp de preg ătire-încheiere asociat opera ției
[ ] – Interval calendaristic de disponibilitate a locului de munc ă ie ieo dT , T
[Tî,Ts] – Perioad ă (comună) de producț ie a produselor-obiectiv
[Tîp,Tsp] – Perioad ă impusă pentru realizarea produsului-obiectiv
Um – Grup omogen de locuri de munc ă din unitatea de producț ie
ukepU – Loc de munc ă pentru realizarea fazei privi nd elementul constructiv-obiectiv
vepco / ctV – Variant ă de faze constructive /de control și mărci de locuri de munc ă asociate
elementului constructiv-obiectiv
vVP – Variant ă de structur ă simplificat ă privind procesul ș i sistemul de produc ție
vpVT – Variant ă de structur ă simplificat ă a procesului și sistemului tehnologic privind
produsul-obiectiv
vVPP – Variant ă simplificat ă de structur ă și programare privind procesul și sistemul de
producție
vp VTP – Variant ă simplificat ă de structur ă și programare a procesului și sistemului
tehnologic privind produsul-obiectiv
– 9 –
Partea întâi
STADIUL ACTUA L AL CERCET ĂRILOR PRIVIND PROIECTAREA
STRUCTURII Ș I PROGRAM ĂRII
PROCESELOR ȘI SISTEMELOR TEHNOLOGICE
Capitolul 1 PROCESE ȘI SISTEME TEHNOLOGICE
– 10 – Capitolul 1
PROCESE ȘI SISTEME TEHNOLOGICE
1.1 PROCES TEHNOLOGIC ȘI COMPONENTE ASOCIATE
1.1.1 Proces tehnologic
Numeroase lucr ări de specialitate definesc procesul tehnologic. O analiz ă succintă a unor
moduri de definire propuse se prezint ă sintetic în tabelul 1.1.
Tabelul 1.1
MODURI DE DEFINIRE A PROCESULUI TEHNOLOGIC
Nr. Elemente cheie în defini ții Surse Comentarii
1 component ă a procesului de produc ție … realizeaz ă anumite
stadii de transformare a obiectelor muncii în produse finite
pe baza unor tehnologii de fabrica ție C10, N03,
N04 Sunt eviden țiate locul și rolul
procesului tehnologic
2 parte a procesului de produc ție … legat ă nemijlocit de
schimbarea formei geometrice, a dimensiunilor, a calit ății, a
proprietăților fizico-mecanice a materialelor sau
semifabricatelor pentru ob ținerea produsului finit B11, D05,
E01, G01,
P06, P07,
P08 Sunt eviden țiate locul și rolul
procesului tehnologic, precum
și unele obiective asociate
3 parte a procesului de produc ție … cuprinde anumite
activități dintre cele necesare pentru realizarea unui produs G02 Sunt eviden țiate locul,
componentele și rolul
procesului tehnologic
4 mulțime ordonat ă de metode, procedee, ac țiuni, reguli,
resurse materiale și umane, condi ții tehnice … trebuie
aplicate pentru ob ținerea unui produs sau serviciu A05 Sunt eviden țiate
componentele și rolul
procesului tehnologic
5 latură a procesului de produc ție … reprezint ă transformarea
directă, cantitativ ă și calitativ ă, a obiectului muncii
(modificarea formei, structurii, grup ării, compozi ției
chimice, amplas ării în spațiu etc.) C12, H04,
I05, N01,
N05 Sunt eviden țiate locul
procesului tehnologic și unele
obiective asociate
Dup ă cum se observ ă, marea majoritate a autorilor localizeaz ă procesul tehnologic în cadrul
procesului de produc ție, mulți dintre ace știa formulând defini ții și pentru procesul de produc ție.
În tabelul 1.2 se prezint ă sintetic o analiz ă succintă a unor moduri de definire propuse.
Tabelul 1.2
MODURI DE DEFINIRE A PROCESULUI DE PRODUC ȚIE
Nr. Elemente cheie în defini ții Surse Comentarii
1 totalitatea activit ăților și a proceselor naturale … în leg ătură
cu transformarea obiectelor muncii în produse finite sau
servicii necesare societ ății C10, C12,
E02, H04,
I05, N05 Sunt identificate componentele și rolul
procesului de produc ție
2 ansamblu de metode, tehnici și procedee … concepute și
aplicate de om pentru realizarea produc ției N03, N04 Sunt identificate
componentele și rolul
procesului de produc ție
3 ansamblul activit ăților … se efectueaz ă cu scopul de a
realiza transformarea materiei prime și/sau semifabricatelor
în produse finite B11, E01,
G01, N01,
P02, P06,
P07, P08,
V03, V04,
V05 Sunt identificate componentele și rolul
procesului de produc ție
Capitolul 1 PROCESE ȘI SISTEME TEHNOLOGICE
– 11 – 1.1.2 Activit ăți tehnologice
Literatura de specialitate surprinde existen ța mai multor categ orii de activit ăți în cadrul unui
proces tehnologic. Categoriile de activit ăți tehnologice eviden țiate, precum și o analiză succintă a
unor moduri de definire propuse pentru ac estea, sunt prezen tate în tabelul 1.3.
Tabelul 1.3
CATEGORII DE ACTIVIT ĂȚI TEHNOLOGICE
Moduri de definire a categoriei Denumire Nr. Elemente cheie în defini ții Surse Comentarii
1 realizează propriu-zis prelucrarea, asamblarea sau
controlul prev ăzute în cadrul procesului C09 Sunt eviden țiate
obiectivele asociate
categoriei de activit ăți ACTIVIT ĂȚI
DE
BAZĂ 2 se realizeaz ă direct asupra ansamblului supus
montajului … modific ă sau controleaz ă starea
constructiv-func țională a ansamblului I01, I02 Sunt eviden țiate unele
caracteristici definitorii de realizare a activit ăților
din categorie și
obiectivele asociate
1 asigur ă realizarea activit ăților de baz ă C09 Este eviden țiat rolul
asociat activit ăților din
categorie
2 legate nemijlocit sau doar înso țesc schimbarea
formei geometrice, a dimensiunilor, a calit ăților
fizico-mecanice, a calit ății suprafe țelor până la
obținerea produsului finit … nu se produce nici o
transformare a obiectului muncii D05 Sunt eviden țiate unele
caracteristici definitorii de realizare a activit ăților
din categorie ACTIVIT ĂȚI
AUXILIARE
3 se realizeaz ă direct asupra ansamblului supus
montajului … nu modific ă și nici nu controleaz ă
starea constructiv-func țională a acestuia
(manipularea tehnologic ă a ansamblului sau
conservarea și ambalarea produsului) I01, I02 Sunt eviden țiate unele
caracteristici definitorii de
realizare a activit ăților
din categorie și
obiectivele asociate
ACTIVIT ĂȚI
DE
DESERVIRE 1 înlocuire scule uzate, cur ățire utilaje etc. G02 Definire a categoriei de
activități prin
exemplificare
ACTIVIT ĂȚI
ANEXE 1 nu se realizeaz ă direct asupra ansamblului supus
montajului … se preg ătesc componentele de
montaj înainte ca acestea s ă facă obiectul unei
activități de bază … se asigur ă componentele de
montaj și/sau S.D.V.-urile pentru realizarea
activităților de baz ă și/sau auxiliare … se culeg,
înregistreaz ă și/sau transmit informa ții privind
realizarea unor activit ăți, privind starea
constructiv-func țională a ansamblului etc. I01, I02 Sunt eviden țiate unele
caracteristici definitorii de
realizare a activit ăților
din categorie și
obiectivele asociate
În literatura de specialitate se propune o clasificare conven țională a proceselor tehnologice,
în funcție de stadiul transform ării obiectelor supuse procesului sau, respectiv, în func ție de natura
activităților de baz ă preponderente pe care le con țin, astfel [G02]: procese tehnologic e de elaborare
a semifabricatelor (procese tehnologice de: turnar e, forjare, sudare etc.), procese tehnologice de
prelucrare (procese tehnologice de prelucrare prin: a șchiere, deformare plastic ă la rece, tratament
termic etc.) , procese tehnologice de control, procese tehnologice de montaj, procese tehnologice
de fabricare, procese tehnologice de transport etc.
1.1.3 Unit ăți structurale ale procesului tehnologic
Literatura de specialitate define ște mai multe categorii de unit ăți structurale tehn ologice, care
se pot forma prin gruparea, pe consid erente tehnico-organizatorice, a activit ăților dintr-un proces
Capitolul 1 PROCESE ȘI SISTEME TEHNOLOGICE
– 12 – tehnologic. Pentru unele categorii de unit ăți structurale se adopt ă clasificarea conven țională
propusă pentru procesel e tehnologice. Ca tegoriile de unit ăți structurale tehnologice eviden țiate,
precum și o analiză succintă a unor moduri de definire propuse pe ntru acestea, sunt prezentate în
tabelul 1.4.
Tabelul 1.4
CATEGORII DE UNIT ĂȚI STRUCTURALE ALE PROCESULUI TEHNOLOGIC
Moduri de definire a categoriei Denumire Nr. Elemente cheie în defini ții Surse Comentarii
MACROPROCES
DE MONTAJ 1 ansamblul activit ăților de montaj …
realizează produsul din componentele
sale elementare pentru montaj I01, I02 Sunt identificate
componentele și rolul
asociat unit ăților din
categorie
PROCES
DE
MONTAJ GENERAL 1 parte a macroprocesului de montaj
… se constituie din activit ăți de
montaj … realizeaz ă un ansamblu
din macrocomponentele sale I01, I02 Sunt identificate locul și
componentele unit ăților
din categorie, precum și
rolul asociat
1 parte component ă a procesului
tehnologic … constituit ă din
activități organizate … se execut ă în
mod continuu la un loc de munc ă,
asupra unuia sau mai multor obiecte ale muncii … confer ă acestora o
parte din valoarea de întrebuin țare
finală C10,
G01,
N03, N04 Sunt identificate locul și
rolul unităților din
categorie, precum și
unele caracteristici
definitorii de realizare
asociate componentelor
acestora
2 partea unui proces tehnologic … la
un anumit loc de munc ă, se execut ă
un grup bine definit de activit ăți G02 Sunt identificate locul
unităților din categorie,
precum și unele
caracteristici definitorii de realizare asociate
componentelor acestora
OPERAȚIE
3 parte a procesului tehnologic … se
execută la un singur loc de munc ă,
în mod continuu … în leg ătură cu
prelucrarea sau asamblarea uneia sau mai multor piese, cu sau f ără
intervenția directă a operatorului
uman P06, P07 Sunt identificate locul și
obiectivele unit ăților din
categorie, precum și
unele caracteristici
definitorii de realizare asociate
DE MUNC Ă 4 partea procesului de munc ă … de a
cărei efectuare r ăspunde un
executant, pe un anumit loc de
muncă prevăzut cu anumite utilaje
și unelte de munc ă … acționând
asupra unor anumite obiecte sau
grupe de obiecte ale muncii, în
cadrul aceleia și tehnologii C12, H04,
I05, P01,
P02, P09 Sunt identificate locul
unităților din categorie,
precum și unele
caracteristici definitorii
de realizare asociate
DE
PRELUCRARE
MECANIC Ă 5 partea procesului tehnologic de
prelucrare mecanic ă … se execut ă
asupra unui semifabricat (sau mai multor semifabricate ce se prelucreaz ă simultan), de c ătre un
muncitor (sau grup de muncitori), în mod continuu și la același loc de
muncă C08, C10,
D05, E01,
E02, J02,
N04, P02,
P06, P07,
P09, V03,
V04, V05 Sunt identificate locul și
obiectivul unit ăților din
categorie, precum și
unele caracteristici
definitorii de realizare asociate
Capitolul 1 PROCESE ȘI SISTEME TEHNOLOGICE
– 13 – CATEGORII DE UNIT ĂȚI STRUCTURALE ALE PROCESULUI TEHNOLOGIC
Moduri de definire a categoriei Denumire Nr. Elemente cheie în defini ții Surse Comentarii
6 grup de activit ăți tehnologice din
cadrul unui proces de montaj
general, dintre care cel pu țin una de
bază … realizate în mod continuu
asupra aceluia și exemplar al
ansamblului, de c ătre acela și
executant sau simultan de c ătre
aceiași executan ți, la acela și post de
montaj I01, I02 Sunt identificate locul și
obiectivul unit ăților din
categorie, precum și
unele caracteristici
definitorii de realizare
asociate componentelor
acestora
DE MONTAJ
7 parte a procesului tehnologic de
montaj … cuprinde totalitatea activităților efectuate de c ătre
muncitorul montator sau de o
echipă de montatori asupra
produsului în curs de montaj, la același loc de munc ă, în mod
continuu A03, E02,
P02, P09 Sunt identificate locul și
obiectivul unit ăților din
categorie, precum și
unele caracteristici
definitorii de realizare
asociate componentelor
acestora
AȘEZARE 1 parte a opera ției … se execut ă la o
singură prindere a semifabricatului
pe mașina-unealt ă C08,
G02 Sunt identificate locul
unităților din categorie,
precum și unele
caracteristici definitorii de realizare asociate
POZIȚIE 1 parte a opera ției … se execut ă la o
singură așezare … caracterizat ă
printr-o anumit ă poziție relativ ă a
dispozitivului în care este fixat ă
piesa în raport cu organele de lucru
ale mașinii-unelte C08,
G02 Sunt identificate locul
unităților din categorie,
precum și unele
caracteristici definitorii de realizare asociate
1 parte a unei opera ții … cuprinde un
subgrup bine definit de activit ăți G02 Sunt identificate locul și
componentele unit ăților
din categorie
2 parte din opera ție … realizeaz ă un
singur scop sau obiectiv tehnologic
… cu ajutorul aceluia și corp și cu
același regim de lucru N01 Sunt identificate locul și
rolul unităților din
categorie, precum și
unele caracteristici
definitorii de realizare
asociate
FAZĂ DE MUNC Ă 3 partea opera ției de munc ă … se
caracterizeaz ă prin utilizarea
aceleiași unelte de munc ă și
aceluiași regim tehnologic, obiectul
muncii suferind o singur ă
transformare tehnologic ă C12, I05,
P01 Sunt identificate locul și
obiectivul unit ăților din
categorie, precum și
unele caracteristici
definitorii de realizare
asociate
DE
PRELUCRARE
MECANIC Ă 4 partea opera ției de prelucrare
mecanică … se execut ă, într-o
singură prindere și poziție a
semifabricatului (semifabricatelor),
o suprafa ță sau mai multe suprafe țe
simultan, cu o scul ă (sau complet
de scule ce lucreaz ă simultan) și
același regim de a șchiere C08, C10,
D05, E01,
E02, J02,
N04, P02,
P06, P07,
P09, V03,
V04, V05 Sunt identificate locul și
obiectivul unit ăților din
categorie, precum și
unele caracteristici
definitorii de realizare asociate
Capitolul 1 PROCESE ȘI SISTEME TEHNOLOGICE
– 14 – CATEGORII DE UNIT ĂȚI STRUCTURALE ALE PROCESULUI TEHNOLOGIC
Moduri de definire a categoriei Denumire Nr. Elemente cheie în defini ții Surse Comentarii
5 grup de activit ăți tehnologice …
realizate în mod continuu de c ătre
un singur executant în cadrul unei
operații de montaj sau între dou ă
operații … realizeaz ă un unic
obiectiv principal în cadrul
procesului I01, I02 Sunt identificate locul și
rolul unităților din
categorie, precum și
unele caracteristici
definitorii de realizare
asociate componentelor
acestora
DE MONTAJ
6 parte a opera ției de montaj …
cuprinde totalitatea activit ăților
legate de o îmbinare a componentelor,
utilizând acela și echipament de
montaj A03,
A04, E02,
P02, P09 Sunt identificate locul și
obiectivul unit ăților din
categorie, precum și
unele caracteristici
definitorii de realizare asociate componentelor
acestora
SECVEN ȚĂ
DE
MONTAJ 1 grup de activit ăți … realizate în mod
continuu în cadrul unei faze de
montaj … realizeaz ă un obiectiv
parțial în cadrul fazei I01, I02 Sunt identificate locul și
rolul unităților din
categorie, precum și
unele caracteristici
definitorii de realizare
asociate componentelor
acestora
( DE MUNC Ă ) 1 partea fazei de munc ă … se repet ă
identic C12, I05,
P01 Sunt identificate locul
unităților din categorie și
unele caracteristici
definitorii de realizare
asociate
TRECERE DE
PRELUCRARE
MECANIC Ă 2 partea fazei de prelucrare mecanic ă
… se execut ă într-o singur ă
deplasare activ ă a sculei
(completului de scule) în raport cu
suprafața (suprafe țele) de prelucrat
și în sensul avansului în care se
produce a șchierea C08, C10,
D05, E01,
E02, J02,
N04, P02,
P06, P07,
P09, V03,
V04, V05 Sunt identificate locul
unităților din categorie și
unele caracteristici
definitorii de realizare
asociate
DE
PRELUCRARE 3 partea unei faze de prelucrare … se
îndepărtează o fracțiune din adaosul
de prelucrare asociat fazei G02 Sunt identificate locul
unităților din categorie și
rolul asociat
1 totalitatea ac țiunilor manuale …
efectuate de muncitor în timpul
desfășurării lucrului sau în timpul
pregătirii acestuia D05, G01,
P02, P09 Sunt identificate
componentele unit ăților
din categorie, precum și
unele caracteristici
definitorii de realizare
asociate
MÂNUIRE 2 parte a fazei sau opera ției … se
referă la ac țiunea manual ă,
determinat ă și complet ă … efectuat ă
de muncitor pentru executarea unei
lucrări C08 Sunt identificate locul și
rolul unităților din
categorie, precum și
unele caracteristici
definitorii de realizare
asociate
3 parte a unei opera ții sau faze … se
execută manual G02 Sunt identificate locul
unităților din categorie și
unele caracteristici definitorii de realizare
asociate
Capitolul 1 PROCESE ȘI SISTEME TEHNOLOGICE
– 15 – CATEGORII DE UNIT ĂȚI STRUCTURALE ALE PROCESULUI TEHNOLOGIC
Moduri de definire a categoriei Denumire Nr. Elemente cheie în defini ții Surse Comentarii
1 cel mai simplu element al activit ății
executantului … const ă dintr-o
deplasare, luare de contact sau
desprindere a acestuia de utilaj sau de organele sale de comand ă, de
unealta de munc ă sau de obiectul
muncii asupra c ăruia acționează A03,
A04,
C12, G01,
I05, P01,
P02 Sunt identificate unele caracteristici definitorii
de realizare și
obiectivele asociate
unităților din categorie
MIȘCARE 2 parte elementar ă bine definit ă a
unei faze … se desf ășoară cu viteză
diferită de zero G02 Sunt identificate locul
unităților din categorie și
unele caracteristici
definitorii de realizare
asociate
3 partea cea mai mic ă a unei mânuiri
… orice deplasare, efectuat ă de
muncitor, manipulator, robot sau
organele de lucru ale ma șinii-
unelte, măsurabilă în timp C08, D05,
P06, P07 Sunt identificate locul și
obiectivele unit ăților din
categorie, precum și
unele caracteristici
definitorii de realizare
asociate
4 grup de activit ăți elementare …
realizate în mod continuu în cadrul
unei secven țe de montaj …
realizează un obiectiv elementar în
cadrul procesului I01, I02 Sunt identificate locul și
rolul unităților din
categorie, precum și
unele caracteristici
definitorii de realizare
asociate componentelor
acestora
MIȘCARE ELEMENTAR Ă 1 activitate elementar ă … de tipul:
apucă, întoarce, transfer ă, așează,
dă drumul etc. I01, I02 Sunt identificate
obiectivele asociate
unităților din categorie
PAUZĂ 1 partea elementar ă bine definit ă a
unei faze … caracterizat ă prin vitez ă
egală cu zero G02 Sunt identificate locul
unităților din categorie și
unele caracteristici definitorii de realizare
asociate
Dintre categoriile de unit ăți structurale ale proces ului tehnologic, opera ția tehnologic ă se
consideră a fi categoria care define ște fabrica ția din punct de vedere tehnic, organizatoric și
economic [B11, C08, C10, D05, G01, H 04, N03, N04, N05, P08, V03, V04, V05].
1.2 SISTEM TEHNOLOGIC ȘI COMPONENTE ASOCIATE
1.2.1 Sistem tehnologic
În câteva lucr ări de specialitate se reg ăsesc defini ții pentru sistemul tehnologic. O analiz ă
succintă a unor moduri de definire propuse se prezint ă sintetic în tabelul 1.5.
Tabelul 1.5
MODURI DE DEFINIRE A SISTEMULUI TEHNOLOGIC
Nr. Elemente cheie în defini ții Surse Comentarii
1 grup de elemente de tip mijlo c tehnologic (utilaj, dispozitiv,
sculă, verificator sau substan ță), produs și operator uman …
reunite pentru executarea unei opera ții sau a unui grup de
operații G02 Sunt eviden țiate componentele
și rolul sistemului tehnologic
Capitolul 1 PROCESE ȘI SISTEME TEHNOLOGICE
– 16 – MODURI DE DEFINIRE A SISTEMULUI TEHNOLOGIC
Nr. Elemente cheie în defini ții Surse Comentarii
2 mijloacele de baz ă, precum și metodele și procedeele …
realizează transformarea tehnologic ă, mărind valoarea de
întrebuințare C11, S02 Sunt eviden țiate componentele
și rolul sistemului tehnologic
3 ansamblul format din componente umane și tehnologice,
legate printr-o re țea de informa ții … au un scop comun B11, C10 Sunt eviden țiate componentele
și rolul sistemului tehnologic
4 complex de elemente de tip ma șină-unealtă, dispozitiv de
prindere a semifabricatului, dispozitiv de prindere a sculei,
sculă, semifabricat și, eventual, mijloc de m ăsurare …
concură la realizarea unei prelucr ări de o anumit ă natură
asupra unui semifabricat G01, P06,
P07, V04 Sunt eviden țiate componentele
și rolul sistemului tehnologic
5 format din componente umane (lucr ători, operatori) și
componente tehnice (ma șini, instala ții, echipamente, cl ădiri
) … realizarea unui proces tehnologic de montaj I01, I02 Sunt eviden țiate componentele
și rolul sistemului tehnologic
6 constituit din for ța de munc ă, mașinile și echipamentele de
montaj … transform ă componentele de intrare (piese,
subansambluri etc.) în componente de ie șire (produse finite) A03,
A04 Sunt eviden țiate componentele
și rolul sistemului tehnologic
Identificând sistemul tehnologic printr e componentele unui sistem de produc ție, câțiva
autori formuleaz ă definiții și pentru sistemul de produc ție. În tabelul 1.6 se prezint ă sintetic o
analiză succintă a unor moduri de definire propuse.
Tabelul 1.6
MODURI DE DEFINIRE A SISTEMULUI DE PRODUC ȚIE
Nr. Elemente cheie în defini ții Surse Comentarii
1 ansamblu de elemente (oameni, ma șini și alte resurse) cu o
organizare informa țional – decizional ă proprie … ac ționând
în sensul realiz ării anumitor obiective bine definite B11 Sunt identificate rolul și
componentele sistemului de
producție, precum și unele
caracteristici func ționale
definitorii asociate
2 sistem cibernetic … format di n sisteme tehnice (artificiale)
create de om și sisteme naturale (purt ătorii forței de munc ă
și efectorii activit ăților de conducere) … adaptarea se face
prin activitatea de conducere a oamenilor în baza
principiului conexiunii inverse C11, S02 Sunt identificate
componentele sistemului de
producție și unele
caracteristici func ționale
definitorii asociate
3 ansamblu de sisteme tehnologice … reunite pentru
realizarea unui proces de produc ție (a unui produs sau grup
de produse) G02 Sunt identificate rolul și
componentele sistemului de
producție
1.2.2 Resurse tehnologice
Avându-se în vedere c ă rolul sistemului tehnologic es te acela de a realiza activit ățile din
procesul tehnologic, în litera tura de specialitate se men ționează existența mai multor categorii de
resurse în cadrul unui sistem tehnologic. Categoriile de resurse tehnologice eviden țiate, precum și
unele moduri de definire a rolului func țional asociat unor tipuri de resurse din aceste categorii, sunt
prezentate în tabelul 1.7.
Capitolul 1 PROCESE ȘI SISTEME TEHNOLOGICE
– 17 – Tabelul 1.7
CATEGORII DE RESURSE TEHNOLOGICE
Tipuri de resurse din categorie Denumire Denumire Moduri de definire a rolului func țional asociat Surse
transform ă o formă oarecare de energie într-o alt ă
formă de energie utilizat ă direct sau indirect pentru
operații de prelucrare sau asamblare [N01]
UTILAJE
(mașini-unelte,
mașini sau aparate de
lucru) au ca scop generarea suprafe țelor piesei în anumite
condiții de precizie, productivitate, economicitate,
flexibilitate și ergonomicitate [P06, P07] B11, C10,
E02, G01,
G02, N01,
P06, P07,
V02, V04
asigură realizarea unor func ții tehnologice pe care
mașina sau aparatul de lucru nu le poate îndeplini
[N01]
DISPOZITIVE au rolul de orientare și fixare a semifabricatului sau a
sculei în raport cu ma șina-unealt ă, corespunz ător
respectării unor condi ții de generare a suprafe țelor,
astfel încât s ă se asigure o stabilitate dinamic ă
acceptabil ă a prelucr ării [P06, P07] B11, C10,
E02, G01,
G02, N01,
P06, P07,
V02, V04
MIJLOACE
TEHNOLOGICE acționează direct asupra corpurilor supuse lucr ării și
materialelor de adaos, modificând propriet ățile
fizico-chimice ale acestora pentru ob ținerea
corpurilor sau sistemelor rezultat al lucr ării [N01]
SCULE
(corpuri ajut ătoare) organe de execu ție care, în mi șcarea lor relativ ă față
de semifabricat, genereaz ă suprafața prelucrat ă prin
îndepărtarea adaosului de prelucrare sub form ă de
așchii sau modific ă poziția relativ ă a suprafe țelor
semifabricatului [P06, P07] B11, C10,
E02, G01,
G02, N01,
P06, P07,
V02, V04
VERIFICATOARE
(mijloace de control) – B11, C10,
E02, G01,
G02, N01,
P06, P07,
V02, V04
SUBSTAN ȚE
(medii de lucru) – G02, N01,
V02
MATERIALE DE
ADAOS – N01
OBIECTE
SUPUSE
PROCESULUI PIESE
SEMIFABRICATE obiectul prelucr ării, de pe suprafe țele cărora se
îndepărtează adaosul de prelucrare sau care sufer ă o
deformare plastic ă în vederea realiz ării de piese [P06,
P07] B11, C10,
E02, G01,
G02, N01,
P06, P07,
V02, V04
ANSAMBLURI
DE PIESE – G02
OAMENI OPERATORI realizează, în timpul desf ășurării opera ției
tehnologice, toate ac țiunile care nu pot fi executate
de utilajul tehnologic destinat opera ției respective
[N01] G02, N01
Se apreciaz ă că, dintre tipurile de resurse tehnologice, utilajele determin ă caracteristicile
definitorii ale unui sistem tehnologic [G02].
1.2.3 Unit ăți structurale ale si stemului tehnologic
Literatura de specialitate define ște mai multe categorii de unit ăți structurale tehnologice,
care se pot forma prin gruparea func țională într-un acela și spațiu comun de produc ție, pentru
Capitolul 1 PROCESE ȘI SISTEME TEHNOLOGICE
– 18 – realizarea de activit ăți tehnologice, a resurselor dintr-un si stem tehnologic. Unele categorii de
unități structurale sunt clasificate conven țional, corespunz ător procesului tehnologic pe care îl
realizează. Categoriile de unit ăți structurale tehnologice eviden țiate, precum și o analiză succintă
a unor moduri de definire propuse pentru acestea, sunt prezen tate în tabelul 1.8.
Tabelul 1.8
CATEGORII DE UNIT ĂȚI STRUCTURALE ALE SI STEMULUI TEHNOLOGIC
Moduri de definire a categoriei Denumire Nr. Elemente cheie în defini ții Surse Comentarii
SISTEM TEHNOLOGIC
ELEMENTAR DE MONTAJ 1 cel mai simplu grup de componente
ale sistemului de montaj … poate
realiza în mod independent una sau mai multe faze de montaj succesive … ocupă un post de lucru I01, I02 Sunt identificate rolul
unităților din categorie și
spațiul de produc ție
asociat
SISTEM TEHNOLOGIC
UNIOPERA ȚIONAL
DE MONTAJ 1 format din unul sau mai multe
sisteme tehnologice elementare,
integrate prin sincronizarea ciclurilor de lucru … pentru realizarea la un anumit post de montaj a uneia sau mai multor faze ale procesului
tehnologic de montaj, dintre care
cel puțin una de baz ă … ocupă un
post opera țional la care se
realizează o anumit ă operație de
montaj I01, I02 Sunt identificate rolul
unităților din categorie și
spațiul de produc ție
asociat, precum și unele
caracteristici func ționale
asociate componentelor acestora
LOC DE MUNC Ă 1 zona (spa țiul) înzestrat ă cu mijloace
de munc ă … organizat ă pentru
realizarea unei opera ții sau lucr ări
de către un executant C11,
C12, I05 Sunt identificate rolul și
componentele unit ăților
din categorie, precum și
unele caracteristici
funcționale ale spa țiul de
producție asociat
2 parte a compartimentului de
producție … caracterizat ă printr-un
spațiu organizat în concordan ță cu
diviziunea intern ă a muncii și
având o anumit ă dotare tehnic ă C10,
N03, N04 Sunt identificate locul și
unele caracteristici
funcționale ale spa țiului
de produc ție asociat
unităților din categorie
SISTEM TEHNOLOGIC
OPERAȚIONAL CELULAR
DE MONTAJ 1 ansamblu compact de sisteme
tehnologice elementare, care …
formează unul sau mai multe
sisteme tehnologice uniopera ționale
succesive, dispuse în ordinea
operațiilor, și care sunt integrate
prin sincronizarea ciclurilor de lucru și printr-un sistem centralizat
unic de comand ă și urmărire …
constituie o celul ă de montaj cu
unul sau mai multe posturi
operaționale I01, I02 Sunt identificate spa țiul
de produc ție asociat
unităților din categorie și
unele caracteristici
funcționale asociate
componentelor acestora
CELULĂ TEHNOLOGIC Ă DE
FABRICA ȚIE 1 amplasarea într-un spa țiu comun și
în rețea a tuturor utilajelor necesare
realizării procesului tehnologic
complet al unei familii de repere A05,
B04,
H04, S02 Sunt identificate rolul
unităților din categorie și
unele caracteristici de
amplasare în spa țiul de
producție asociate
componentelor acestora
Capitolul 1 PROCESE ȘI SISTEME TEHNOLOGICE
– 19 – CATEGORII DE UNIT ĂȚI STRUCTURALE ALE SI STEMULUI TEHNOLOGIC
Moduri de definire a categoriei Denumire Nr. Elemente cheie în defini ții Surse Comentarii
2 gruparea într-un spa țiu comun a
mașinilor, proceselor și oamenilor
în baza principiilor tehnologiei de
grup I07, K01 Sunt identificate unele
caracteristici de
amplasare în spa țiul de
producție asociate
componentelor unit ăților
din categorie
SISTEM TEHNOLOGIC
DISTINCT
DE MONTAJ 1 ansamblu de sisteme tehnologice
unioperaționale și sisteme tehnologice
elementare independente care …
conlucreaz ă simultan pentru
realizarea în întregime a procesului de montaj general al unui anumit
ansamblu … poate fi format dintr-
un unic post opera țional, o unic ă
celulă de montaj sau o linie de
montaj care con ține mai multe
posturi opera ționale și/sau celule
de montaj succesive, legate în
ordinea opera țiilor I01, I02 Sunt identificate rolul
unităților din categorie și
spațiul de produc ție
asociat, precum și unele
caracteristici func ționale
asociate componentelor acestora
LINIE TEHNOLOGIC Ă DE
FABRICA ȚIE 1 sistem de produc ție specializat pe
obiecte de fabrica ție … amplasarea
într-un spa țiu comun și în ordinea
succesiunii diferitelor opera ții a
tuturor utilajelor necesare realiz ării
procesului tehnologic complet al
unui reper sau al unei familii de
repere A05, H04,
N03, N04,
S02 Sunt identificate rolul unităților din categorie și
unele caracteristici de
amplasare în spa țiul de
producție asociate
componentelor acestora
2 complex de utilaje/locuri de munc ă
amplasate succesiv, în ordinea
executării opera țiilor procesului
tehnologic C08, C09,
C10, C11,
G02, P02,
P08, S11 Sunt identificate rolul unităților din categorie și
unele caracteristici de amplasare în spa țiul de
producție asociate
componentelor acestora
MACROSISTEM
TEHNOLOGIC
DE MONTAJ 1 grup de sisteme tehnologice distincte
de montaj … conlucreaz ă simultan
pentru realizarea macroprocesului tehnologic de montaj al ansamblului/
produsului … poate constitui un
atelier de montaj sau o sec ție de
montaj I01, I02 Sunt identificate rolul
unităților din categorie și
spațiul de produc ție
asociat, precum și unele
caracteristici func ționale
asociate componentelor
acestora
Capitolul 2 PROIECTAREA STRUCTURII PROCESELOR ȘI SISTEMELOR TEHNOLOGICE
– 20 – Capitolul 2
PROIECTAREA STRUCT URII PROCESELOR ȘI SISTEMELOR
TEHNOLOGICE
2.1 ROLUL PROIECT ĂRII
Proiectarea structurii proceselor și sistemelor tehnologice este echivalent ă cu efectuarea unor
activități de analiz ă, concepție și decizie [G02]. Unele moduri de definire în literatur ă a rolului
asociat activit ăților de proiectare se prezint ă sintetic în tabelul 2.1.
Tabelul 2.1
MODURI DE DEFINIRE A ROLULUI PROIECT ĂRII STRUCTURII
PROCESELOR ȘI SISTEMELOR TEHNOLOGICE
Nr. Elemente cheie în defini ții Surse
1 prelucrarea informa țiilor de natur ă tehnologic ă, necesare pentru realizarea produsului B12
2 concepe mijloacele prin care produsul se poate realiza într-o unitate dat ă N01
3 vizeaz ă concretizarea unei tehnologii printr-un proces tehnologic C09
4 transform ă informațiile furnizate de proiectarea constructiv ă în documente tehnologice
… și în programe-pies ă pentru ma șinile comandate numeric A04, C05,
L01, T04
5 determină un set de instruc țiuni și de parametri de lucru, necesare pentru fabricarea
unui produs C04, H02
6 stabilirea modului de utilizare a capacit ăților de produc ție din atelier pentru realizarea
unui anumit produs M03
7 determinarea procedeelor de prelucrare și a succesiunii prelucr ărilor necesare pentru
obținerea produsului finit în conformitate cu prescrip țiile proiect ării constructive C03, H06, K06,
L04, M07, S10,
Z01
2.2 METODOLOGII DE PROIECTARE
Se consider ă că o metodologie de proiectar e a structurii proceselor și sistemelor tehnologice
este caracterizat ă, în primul rând, de natura și de interdependen ța stadiilor, etapelor și fazelor de
proiectare con ținute și, în al doilea rând, de me todele detaliate de proiec tare aplicate la nivelul
fazelor [I01].
2.2.1 Clasificare general ă
În literatura de specialitate [H06, M04] se prezint ă o clasificare general ă a metodologiilor
de proiectare a structurii proceselor și sistemelor tehnologice, în func ție de câteva criterii
principiale. Informa țiile cu privire la modurile de clasific are propuse sunt sintetizate în tabelul
2.2.
Tabelul 2.2
MODURI DE CLASIFICARE GENERAL Ă A METODOLOGIILOR DE PROIECARE A
STRUCTURII PROCESELOR ȘI SISTEMELOR TEHNOLOGICE
Metodologii tip asociate Criterii principiale de
clasificare Denumire generic ă Caracteristici definitorii
Metodologie de proiectare prin
analogie ¾ Fazele de proiectare sunt rezolvate prin
analogie, având ca element de referin ță tehnologia
de fabrica ție a unui produs similar din punct de
vedere constructiv și/sau func țional Utilizarea analogiei în
procesul de proiectare
Metodologie de proiectare
analitică ¾ Fazele de proiectare sunt rezolvate analitic,
utilizând reguli logice de decizie tehnologic ă
Capitolul 2 PROIECTAREA STRUCTURII PROCESELOR ȘI SISTEMELOR TEHNOLOGICE
– 21 – MODURI DE CLASIFICARE GENERAL Ă A METODOLOGIILOR DE PROIECARE A
STRUCTURII PROCESELOR ȘI SISTEMELOR TEHNOLOGICE
Metodologii tip asociate Criterii principiale de
clasificare Denumire generic ă Caracteristici definitorii
Metodologie de proiectare
structurat ă pe nivele de detaliere ¾ Cele mai importante obiective ale proiect ării
sunt rezolvate, la un nivel de detaliere relativ mic,
către începutul procesului de proiectare, în cadrul
astfel creat fiind abordate ulterior, la un nivel de
detaliere mai mare, și celelalte sarcini de proiectare
¾ Caracteristicile definitorii ale procesului și
sistemului tehnologic sunt conturate înc ă de la
începutul procesului de proiectare Structurarea procesului
de proiectare pe nivele
de detaliere
Metodologie de proiectare
nestructurat ă pe nivele de
detaliere ¾ Caracteristicile definitorii ale procesului și
sistemului tehnologic rezult ă doar dup ă parcurgerea
ultimei faze de proiectare
Metodologie de proiectare care
aplică consecvent principiul
"implicării decizionale minime" ¾ Maximizeaz ă numărul de variante tehnic-
acceptabile de proces și sistem tehnologic care se
analizează pentru selectarea variantei considerate
optime Aplicarea principiului
"implicării decizionale
minime" în proiectare Metodologie de proiectare care nu aplică principiul "implic ării
decizionale minime" ¾ Fiecare faz ă de proiectare este rezolvat ă
optimal, minimizându-se num ărul de variante
tehnic-acceptabile de proces și sistem tehnologic
care se analizeaz ă
Se remarc ă faptul că metodologiile de proiectare tip eviden țiate sunt doar ni ște cazuri
extreme. În realitate, o metodologie de proiectare a structurii proceselor și sistemelor tehnologice
poate să prezinte caracteristici apar ținând la fiecare dintre cele șase tipuri de referin ță.
2.2.2 Structur ă general ă
Numeroase lucr ări de specialitate eviden țiază structura general ă pentru unele metodologii
de proiectare a proceselor și sistemelor tehnologice.
Structura metodolog iilor propuse, definit ă de natura și de interdependen ța stadiilor, etapelor
și fazelor de proiectare con ținute, prezint ă unele particularit ăți, în funcție de:
¾ Natura procesului și sistemului tehnologic de proiectat (de prelucrare, de montaj etc.) ;
¾ Măsura în care în procesul de proiectare se utilizeaz ă analogia;
¾ Gradul de structurare a procesului de proiectare pe nivele de detaliere;
¾ Gradul de aplicare a principiului "implic ării decizionale minime" în procesul de proiectare.
Spre exemplificare, în tabelul 2.3 se prezint ă o descriere sintetic ă și comparativ ă a structurii
generale asociate unor metodolog ii de proiectare a proceselor și sistemelor tehnologice, înso țită
de unele observa ții.
Tabelul 2.3
STADII ȘI ETAPE DE PROIECTARE A STRUCTURII
PROCESELOR ȘI SISTEMELOR TEHNOLOGICE
DE PRELUCRARE DE MONTAJ Nr. [G02] [D05] [A04]
1 Identificarea datelor ini țiale Identificarea datelor ini țiale Identificarea datelor ini țiale
2 Stabilirea procedeelor și schemelor
tehnologice Identificarea grupei de piese din
care face parte piesa de prelucrat Stabilirea formei de organizare a sistemului de montaj
Capitolul 2 PROIECTAREA STRUCTURII PROCESELOR ȘI SISTEMELOR TEHNOLOGICE
– 22 – STADII ȘI ETAPE DE PROIECTARE A STRUCTURII
PROCESELOR ȘI SISTEMELOR TEHNOLOGICE
DE PRELUCRARE DE MONTAJ Nr. [G02] [D05] [A04]
3 Stabilirea structurii simplificate a
proceselor tehnologice tehnic-
posibile:
¾ definirea conținutului simplificat
al operațiilor tehnologice principale
și complementare
¾ stabilirea succesiunii opera țiilor Selectarea procesului tehnologic
de prelucrare a piesei date, din
procesul tehnologic optim, tipizat, de prelucrare a piesei reprezentative din grupă Analiza constructiv-func țională
a produsului
4 Stabilirea structurii detaliate a proceselor tehnologice tehnic-acceptabile:
¾ definirea con ținutului detaliat
al operațiilor componente
¾ stabilirea succesiunii opera țiilor Optimizarea opera țiilor din procesul
tehnologic selectat:
¾ calculul erorii de bazare
¾ calculul adaosului de prelucrare
și a dimensiunilor intermediare
¾ calculul regimului optim de
așchiere
¾ calculul normei tehnice de timp Analiza constructiv-tehnologic ă a
produsului
5 Analiza economic ă a proceselor
tehnologice tehnic-acceptabile și identificarea procesului optim Elaborarea documenta ției
tehnologice Stabilirea listei de componente pentru produs și pentru fiecare
unitate de asamblare
6 Definitivarea elabor ării
documenta ției tehnologice Ordonanțarea componentelor
7 Elaborarea schemei de asamblare
8 Elaborarea listei fazelor de montaj
9 Atribuirea utilajelor și
echipamentelor pentru fiecare fază de montaj
10 Stabilirea regimurilor de montaj
11 Stabilirea timpilor operativi pentru fiecare faz ă de montaj
12 Constituirea opera țiilor de
montaj
13 Stabilirea normelor de timp pe operații
14 Stabilirea variantei optime de proces tehnologic de montaj
15
Elaborarea documenta ției
tehnologice
Obs Metodologia de proiectare este structurată pe nivele de detaliere Proiectarea procesului și sistemului
tehnologic se face preponderent
prin analogie Metodologia de proiectare nu
este structurat ă pe nivele de
detaliere
În ciuda particularit ăților eviden țiate la nivelul structurii generale a metodologiilor de
proiectare propuse, din literatura de specialitate rezult ă că, în general, proiectarea structurii
proceselor și sistemelor tehnologice implic ă rezolvarea urm ătoarelor sarcini:
1. Identificarea datelor ini țiale pentru proiectare;
2. Determinarea procedeelor și activităților tehnologice;
3. Stabilirea restric țiilor de grupare a activit ăților tehnologice;
4. Stabilirea formei de organizare a proceselor și sistemelor tehnologice;
5. Determinarea modului de grupare a activit ăților tehnologice în opera ții;
6. Determinarea schemelor de orientare-fixare;
Capitolul 2 PROIECTAREA STRUCTURII PROCESELOR ȘI SISTEMELOR TEHNOLOGICE
– 23 – 7. Stabilirea mijloacelor tehnologice;
8. Stabilirea parametrilor tehnologici de lucru;
9. Determinarea normelor de timp;
10. Elaborarea documenta ției tehnologice de proiectare.
În cazul în care proiectarea se realizeaz ă prin analogie, sarcinil e de proiectare 2÷7 sunt
rezolvate prin identificarea unei te hnologii de referin ță pentru fabrica ția produsului , această
tehnologie fiind u lterior adaptat ă, corespunz ător particularit ăților constructive ale produsului de
fabricat și condițiilor specifice de fabrica ție, prin rezolvarea, de obicei, analitic ă a sarcinilor de
proiectare 8÷10 [C04, D05, H02, H06, J02, M03, M 10, S04, S10, Z01]. O astfel de abordare a
proiectării, care conduce la tip izarea proceselor și sistemelor tehnologice, implic ă codificarea
produselor și a tehnologiilor de fabrica ție asociate [C04, D05, J02, M10, S04].
2.2.3 Date ini țiale pentru proiectare
În literatura de specialitate se men ționează existența mai multor categorii de date ini țiale
necesare pentru proiectarea structurii proceselor și sistemelor tehnologice. Categoriile eviden țiate,
precum și tipurile de date cons iderate în cadrul fiec ărei categorii, sunt expuse sintetic în tabelul
2.4.
Tabelul 2.4
CATEGORII DE DATE INI ȚIALE PENTRU PROIECTAREA
STRUCTURII PROCESELOR ȘI SISTEMELOR TEHNOLOGICE
Tipuri de date din categorie Denumire generic ă Denumire Surse
Documenta ția tehnico-constructiv ă de proiectare
Volumul (comanda) de produc ție A03, A04, C08,
C09, C10, C14,
E02, G01, G02, H06, I01, I02,
P02, P03, P06,
P07, V02, V03,
V04, V05
Termenele de livrare A03, A04, E02,
I01, I02, V02
Durata de realizare a produc ției V02 DATE PRIVIND
PRODUSUL DE FABRICAT
Caracterul produc ției și mărimea lotului de fabrica ție P03
Mijloacele tehnologice și personalul disponibil pentru
realizarea produc ției A03, A04, C08, C09, C10, C14,
E02, G01, G02, H06, I01, I02,
P02, P03, P06,
P07, V02, V03, V04, V05
Regimul de utilizare a personalului productiv V02
Lista de piese care urmeaz ă a fi fabricate și termenele de
realizare a acestora
Lista de piese, subansambluri și materiale care urmeaz ă
a fi aprovizionate și termenele de livrare I01, I02 DATE PRIVIND
UNITATEA DE PRODUC ȚIE
Procesele și sistemele tehnologice utilizate pentru
fabricarea de produse A03, A04, C14,
I01, I02
DATE PRIVIND
OBIECTELE SUPUSE
PROCESULUI Documenta ția cu privire la caracteristicile constructive
prescrise pieselor semifabricate C08, C09, C10,
G01, H06, P03,
V04, V05
CARACTERISTIC Ă ECONOMIC Ă (cost, productivitate, eficien ță etc.) G02
Capitolul 2 PROIECTAREA STRUCTURII PROCESELOR ȘI SISTEMELOR TEHNOLOGICE
– 24 – CATEGORII DE DATE INI ȚIALE PENTRU PROIECTAREA
STRUCTURII PROCESELOR ȘI SISTEMELOR TEHNOLOGICE
Tipuri de date din categorie Denumire generic ă Denumire Surse
Restricții tehnico-economice asociate unor caracteristici
ale produsului, procesului și sistemului tehnologic CERINȚE TEHNICO-ECONOMICE
Criteriu de optimizare asociat caracteristicii economice G02, I01, I02
Pentru a putea fi utilizate efectiv în cadrul sistemelor de proiectare tehnologic ă asistată de
calculator (sisteme CAPP), datele ini țiale necesare proiect ării trebuie mai întâi introduse și,
eventual, stocate în formate accesibile calc ulatorului. În aces t caz, datele ini țiale cu privire la
construcția (geometria) produsului de fabricat și a obiectelor supuse pr ocesului pot fi reg ăsite, de
obicei, în cadrul unor modele de proiectare constructiv ă asistată de calculator (modele CAD)
[B09, C04, C15, H02, J02, P0 7, S04]. Unele informa ții cu privire la utilizarea acestor modele, dar
și cu privire la alte modalit ățile de introducere a datelor ini țiale în sistemele CAPP, se prezint ă în
§ 2.3.2.1.
2.2.4 Determinarea procedeelor și activităților tehnologice
2.2.4.1 Preliminarii [G02]
În cadrul unui proces tehnologic se desf ășoară activități de bază, prin care se modific ă sau
se controleaz ă starea constructiv-func țională a obiectelor în vederea ob ținerii de produse.
În func ție de anumite caracteristici tehnice definitorii asociate modului de realizare a
activităților de baz ă, pot fi deosebite categoriile tehnologice: metod ă, grupă, tip, procedeu, schem ă
– după cum urmeaz ă.
În func ție de caracteristicile fenomenologice esen țiale ale procesului de lucru, se deosebesc
diferite metode de realizare a activit ăților de baz ă: deformare plastic ă la cald, deformare plastic ă
la rece, sudare, prelucrare prin a șchiere etc.
În func ție de anumite particularit ăți tehnice ale procesului și mijloacelor de lucru, în cadrul
fiecărei metode se disting mai multe grupe : matrițare la cald și forjare la cald, prelucrare prin
așchiere neabraziv ă și prelucrare prin a șchiere abraziv ă, sudare prin topire și sudare prin presiune
etc.; în cadrul fiec ărei grupe se reg ăsesc anumite tipuri tehnologice: matri țare la cald deschis ă,
matrițare la cald închis ă etc.; strunjire, frezare, g ăurire etc.; sudare cu energie electric ă, sudare cu
energie chimic ă etc.
Procedeul tehnologic este modalitatea practic ă de realizare a unei activit ăți simple, cu
anumite mijloace și prin anumite mi șcări ale acestora. Spre exemplu, procedee tehnologice sunt:
matrițarea la cald pe ma șini verticale, st runjirea cu scul ă profilată, sudarea cu arc electric etc.
Schema tehnologic ă este o modalitate de real izare a unui grup de activit ăți simple, prin
aplicarea unuia sau mai multor procedee tehnol ogice. De exemplu, sche me tehnologice sunt:
matrițarea prin extrudare direct ă, găurirea multiax, rectificarea plan-cilindric ă cu avans înclinat
etc.
Diferitele procedee sau scheme tehnologice, care pot fi aplicate pentru realizarea unui
același obiectiv tehnologi c din proces (prelucrarea unei suprafe țe sau a unui grup de suprafe țe,
realizarea unei asambl ări, controlul unei caracteristici cons tructive efective etc.), se diferen țiază
prin precizie economic ă, prin productivitate și prin cost.
Capitolul 2 PROIECTAREA STRUCTURII PROCESELOR ȘI SISTEMELOR TEHNOLOGICE
– 25 –
2.2.4.2 Criterii tehnico-economice de determinare
În literatura de specialitate se men ționează diferite criterii tehnico- economice, care pot sta
la baza determin ării procedeelor și activităților dintr-un proces tehnol ogic. Spre exemplu, unele
criterii propuse pentru stabilirea procedeelor din câtev a grupe tehnologice s unt prezentate în
tabelul 2.5.
Tabelul 2.5
CRITERII TEHNICO-ECONOMICE
DE DETERMINARE A PROCEDEEELOR TEHNOLOGICE
DE SEMIFABRICARE DE PRELUCRARE PRIN
AȘCHIERE DE CONTROL
Nr.
[C08, C10, E02, P06, P07] [C08, D05, E02, G01, J02, P03,
P06, P07] [D04, M09, S13, S14, S19,
V04, V05]
1 Materialul prescris pentru
realizarea piesei Forma constructiv ă și dimensiunile
piesei de prelucrat Natura caracteristicilor sau parametrilor care se controleaz ă
2 Dimensiunile și masa piesei
și/sau semifabricatului Forma constructiv ă, dimensiunile
și precizia impus ă la prelucrarea
suprafețelor piesei Precizia prescris ă caracteristicilor
sau parametrilor care se controleaz ă
3 Forma constructiv ă a piesei
și/sau semifabricatului Forma constructiv ă, dimensiunile și
precizia de execu ție a semifabricatului Precizia de citire aferent ă
mijlocului de control, respectiv valoarea diviziunii
4 Precizia impus ă la realizarea
piesei și/sau semifabricatului Proprietățile de prelucrabilitate
ale materialului semifabricatului Eroarea limit ă de măsurare a
procedeului de control
5 Caracterul produc ției Caracterul fabrica ției Siguranța în exploatare a
mijlocului de control
6 Utilajul existent sau posibil de procurat Utilajul tehnologic disponibil Caracterul fabrica ției produsului
controlat
7 Volumul de munc ă necesar la
semifabricare și/sau prelucrare Productivitatea necesar ă la prelucrare Productivitatea necesar ă la control
8 Costul semifabric ării și/sau
prelucrării Costul de fabrica ție dorit Gradul de complexitate a procedeului de control și
calificarea necesar ă a controlorului
9 Costul aplic ării procedeului de
control
Modul principial de stabilire a fazelor de baz ă, dintr-un proces tehnologic de montaj al unui
ansamblu, se prezint ă schematic în figura 2.1.
Figura 2.1 Modul principial de stabilire a fazelor de baz ă [I01, I02]
Capitolul 2 PROIECTAREA STRUCTURII PROCESELOR ȘI SISTEMELOR TEHNOLOGICE
– 26 – 2.2.4.3 Modalit ăți de determinare
Clasificare [P07]
Determinarea procedeelor și activităților de baz ă dintr-un proces tehnologic se poate face
în mai multe moduri, astfel:
¾ Prin analogie – exploatând similitudinea constructiv ă și/sau func țională dintre produsul de
fabricat și alte produse și utilizând:
− Compararea simpl ă cu o tehnologie de fabrica ție a unui produs similar;
− Compararea complex ă cu o tehnologie tip sau cu mai multe tehnologii de fabrica ție a unor
produse similare;
¾ Analitic – aplicând reguli logice de decizie tehnologic ă și utilizând:
− Recomand ări experimentale;
− Modele matematice.
Metode detaliate și mijloace de determinare
În leg ătură cu determinarea prin analogie a procedeelor și activităților de baz ă din procesele
tehnologice, în literatura de specialita te [C08, D05, E02, G01, P06, P07] se reg ăsesc o serie de
tehnologii tip pentru fabricarea unor dife rite clase de produse. Nu sunt îns ă prezentate și metodele
detaliate de determinare a procedeelor și activităților tehnologice.
Câteva lucr ări de specialitate [C04, H02, H06, J02, M03, M1 0, S04, S10, Z01], care
descriu utilizarea sistemelor CAPP bazate pe vari ante tehnologice (de proiectare prin analogie),
prezintă succint numai unele elem ente privind: formarea și codificarea grupu rilor de produse,
structurarea bazei de date privind produsele și tehnologiile asociate, c ăutarea în baza de date
pentru identificarea te hnologiei de referin ță pentru fabrica ția produsului.
Determinarea analitic ă a procedeelor și activităților tehnologice de baz ă implică rezolvarea
următoarelor sarcini de proiectare [V02]:
¾ Identificarea elementelor constructive obiectiv ale produsului (materiale, suprafe țe, asambl ări
etc.), ale c ăror caracteristici nu sunt înc ă realizate la nivelul obiectelor supuse procesului (piese
semifabricate, ansambluri de piese) ;
¾ Stabilirea procedeelor, schemelor și activităților tehnologice asociate realizării caracteristicilor
prescrise elementelor constructive obiectiv.
Literatura de specialitate prezint ă o serie de recomand ări experimentale cu privire la
aplicarea unor procedee și scheme tehnologice de: prelucrare prin a șchiere [C08, C10, D05, N01,
P02, P03, P06, P07, P09, V03, V04, V05]; prelucra re prin presare la rece [C08, C09, I04, P04];
asamblare [A03, A04, C14, E02]; control [D04, M09, S13, S14, S19, V04, V05] etc.
În general, aceste recomand ări se refer ă la [P06, P07]:
− Variante de procedee și scheme tehnologice asociate realiz ării unor caracteristici prescrise
produsului, pornind de la anumite car acteristici ale obiectelor supus e procesului (v. tabelul 2.6);
− Numărul de activit ăți (etape) tehnologice necesare pentru realizarea unor anumite caracteristici
prescrise pentru elementele constructive asociate produsului (v. tabelul 2.7);
− Unele caracteristici (performan țe) tehnico-economice ale procedeelor și schemelor tehnologice
(v. tabelul 2.8).
Tabelul 2.6 [P06]
Treaptă de precizie ISO Variante de etape tehnologice
Semifabricat Pies ă Nr.
variantă Nr.
etapă Denumirea etapei cu precizarea procedeelor de
prelucrare
I 1 Strunjire de finisare cu diamant 11 – 10
(arbori) 6
(arbori) 1 Rectificare exterioar ă de degroșare
2 Rectificare exterioar ă de semifinisare
II
3 Rectificare exterioar ă de finisare
Capitolul 2 PROIECTAREA STRUCTURII PROCESELOR ȘI SISTEMELOR TEHNOLOGICE
– 27 – Treaptă de precizie ISO Variante de etape tehnologice
Semifabricat Pies ă Nr.
variantă Nr.
etapă Denumirea etapei cu precizarea procedeelor de
prelucrare
1 Bro șare de semifinisare
III 2 Bro șare de finisare
1 Rectificare plan ă de degroșare
2 Rectificare plan ă de semifinisare
3 Rectificare plan ă de finisare
IV
4 Lepuire neted ă
Tabelul 2.7 [P06]
Numărul etapelor tehnologice necesare *curent
• excepțional 1 2 3 4
Treapta de precizie ≥ 12 *
Treapta de precizie 9-10-11 • *
Treapta de precizie 7-8 • *
Treapta de precizie ≤ 6 • *
Ra ≥ 12,5 *
3,2 < Ra < 12,5 *
Ra ≤ 3,2 * *
Tabelul 2.8 [C08]
Precizia economic ă a dimensiunilor la prelucr ări mecanice
Clasa de precizie
Felul prelucr ării mecanice
Economic ă Limita ce poate fi ob ținută
Burghiere 11 . . 13 10
Adâncire – de degro șare 11 . . 13
– de finisare 9 . . 10 9
Alezare – de degro șare 8 . . 9
– de finisare 6 . . 7 6
Broșare – de degro șare 8 . . 9
– de finisare 7 . . 8 7
Frezare cilindric ă și frontală – de degro șare 12
– de finisare 10 . . 11
– foarte fin ă 8 . . 9 8
Rabotare – de degro șare 12 . . 13
– de finisare 11 . . 12 11
Strunjire exterioar ă – de degro șare 11 . . 13
– prealabil ă de finisare 10 . . 11
– de finisare 8 . . 9 8
– foarte fin ă (cu diamant) 7 6
Strunjire interioar ă – de degro șare 12 . . 14
– prealabil ă de finisare 11 . . 12
– de finisare 8 . . 10 7
– foarte fin ă (cu diamant) 7 6
Rectificare rotund ă – de degro șare 9 . . 10
– de finisare 7 . . 8
– foarte fin ă 7 6
Capitolul 2 PROIECTAREA STRUCTURII PROCESELOR ȘI SISTEMELOR TEHNOLOGICE
– 28 – Precizia economic ă a dimensiunilor la prelucr ări mecanice
Clasa de precizie
Felul prelucr ării mecanice
Economic ă Limita ce poate fi ob ținută
Rectificare plan ă – de degro șare 9 . . 10
– de finisare 7 . . 9
– foarte fin ă 7 6
Honuire – medie 7
– foarte fin ă 6 6
Lepuire – prealabil ă 7
– medie 7
– foarte fin ă 6 6
Rodare – de finisare 7
– foarte fin ă 6 6
Filetare exterioar ă – cu filiera 8 . . 10
– cu cu țit 7 . . 9
– cu rectificare 6 . . 7 6
Filetare interioar ă – cu tarod 9 . . 10
– cu cu țit 7 . . 9 7
Prelucrarea danturii – prin rabotare 8 . . 11
– prin frezare 7 . . 10
– prin rectificare 6 . . 7 6
Tipurile de recomand ări experimentale prezentate, dar mai ales primul tip, pot fi utilizate
independent pentru stabilirea procedeelor, schemelor și activităților tehnologice de baz ă asociate
elementelor constructive obiectiv ale produsului, dup ă identificarea acestora. Acestea mai pot fi
însă utilizate și în cadrul unor modele concepute pentru determinarea procedeelor și activităților
tehnologice.
Câteva lucr ări de specialitate [C08, D 05, E02, G01, P06, P07] prezint ă variante ale unui
model pentru stabilirea sche melor tehnologice tehnic-accept abile de prelucrare prin a șchiere a
suprafețelor unei piese semifabricate.
Stabilirea schemei tehnologice asociate unei suprafe țe obiectiv presupune calculul și analiza
unor coeficien ți de precizie dimensional ă și de rugozitate, intermediari piε/Riε și, respectiv, totali
ptε/Rtε [C08]:
i1i
piTT−=ε ;
i1i
RiRR−=ε ;
ps
ptTT=ε ;
ps
RtRR=ε (2.1)
O schem ă tehnologic ă de prelucrare, definit ă prin succesiunea de procedee tehnologice
“i” asociate, se consider ă a fi tehnic-acceptabil ă dacă:
∏
=ε≥εn
1ipt pi ; ∏
=ε≥εn
1iRt Ri ; ≤εpi2÷3 trepte de precizie; 8Ri≤ε (2.2)
Pentru calculul indicatorilor de ca litate intermediari, modelul utilizeaz ă recomand ări
experimentale cu privire la caracteristicile (performan țele) de precizie dimensional ă și de rugozitate
asociate procedeelor tehnologice de prelucrare.
Modele asem ănătoare principial cu cel prezentat sunt propuse [C08, C09, I04, P04] și
pentru stabilirea unor scheme tehnologice tehnic-acceptabile de prel ucrare prin pr esare la rece
(ambutisare etc.). Henderson (1988) [H02] prezint ă succint modul de determinare analitic ă a procedeelor și
activităților tehnologice în cadru l unui prototip de sistem expert CAPP. Sistemul este dezvoltat
pentru proiectarea tehnologiilor de prelucrare prin a șchiere a pieselor prismatice, care con țin
Capitolul 2 PROIECTAREA STRUCTURII PROCESELOR ȘI SISTEMELOR TEHNOLOGICE
– 29 – elemente constructive de tip alezaj și canal. Informa țiile cu privire la geometria piesei de prelucrat
sunt preluate dintr-un model CAD, care utilizeaz ă reprezentarea prin frontiere.
Elementele constructive obiectiv ale piesei (alezaje și canale) sunt reprezentate, în cadrul
sistemului, prin intermediul unor caracteristici (p ărți distinctive [D03]) de form ă asociate. În
esență, o parte distinctiv ă de formă este definit ă printr-un grup de entit ăți geometrice de baz ă și
un set de atribute (caracteri stici) geometrice asociate. P ărțile distinctive, constituind șabloane
repetabile de informa ții cu privire la descrierea piesei, sunt grupate pe colec ții în baza de cuno ștințe
a sistemului.
Sistemul CAPP realizeaz ă mai întâi extragerea automat ă a părților distinctive de form ă
din modelul CAD, utilizând un set de reguli de recunoa ștere și de calcul specifice. Procesul de
extragere a p ărților distinctive de form ă este descris schematic în figura 2.2
Figura 2.2 Procesul de extragere a p ărților distinctive de form ă [H02]
Prin aplicarea unor reguli de produc ție specifice, reguli care au la baz ă recomand ări
experimentale, sunt stabilite ulterior procedeele, schemele și activitățile tehnologice de prelucrare
asociate p ărților distinctive de form ă identificate. Procedeele, schemele și activitățile tehnologice
sunt reprezentate, în baza de cuno ștințe a sistemului, prin intermediul unor caracteristici constructiv-
tehnologice (p ărți distinctive tehnologic) asociate. O parte distinctiv ă tehnologic este definit ă
printr-un grup de entit ăți geometrice de baz ă ale piesei și un set de atribute (caracteristici)
constructiv-tehnologice , asociate piesei și procedeului sau schemei de fabricare.
Cho (1994) [C 06] descrie succint modul de determinare analitic ă a procedeelor și
activităților tehnologice în cadrul unui sistem CAPP, dezvoltat pent ru proiectarea tehnologiilor
de prelucrare prin strunjire exterioar ă a pieselor cilindrice. Informa țiile cu privire la geometria
piesei de prelucrat sunt preluate dintr-un model CAD, transpus înt r-un format textual de transfer,
de tip DXF. Semifabricatul se consider ă a fi de tip bar ă laminată.
Capitolul 2 PROIECTAREA STRUCTURII PROCESELOR ȘI SISTEMELOR TEHNOLOGICE
– 30 – Se denume ște “poliform ă” configura ția adaosului total de prelucrare, în sec țiune axial ă
(v. figura 2.3). Poliforma asociat ă unui produs și semifabricat se construie ște prin prelucrarea
fișierului DXF și identificarea liniilor și arcelor care o compun. Poliforma, astfel format ă, se
consideră a fi o reuniune de p ărți distinctive de form ă asociate piesei și semifabricatului.
Identificarea elementelor constructi ve obiectiv ale piesei se realizeaz ă, în acest caz, prin
recunoașterea și extragerea din poliform ă a părților distinctive de form ă. În acest scop, sistemul
folosește un set P de primitive ale tipurilor de p ărți distinctive de form ă. Modelul algoritmic
utilizat minimizeaz ă numărul de părți distinctive de form ă fi extrase din poliforma R, astfel încât:
f i ∈ P, (∀) i; U
iif= R ; ∈I j iff {linie, punct, Φ}, j,i)(∀ , i≠j (2.3)
În esen ță, algoritmul de extragere propus încearc ă să descompun ă direct poliforma în
părțile distinctive componente, prin explorare de la dr eapta la stânga cu ajutorul unei linii verticale.
Dacă la această explorare se ob țin numai p ărți distinctive din setul de primitive considerat, atunci
extragerea se consider ă a fi încheiat ă. În caz contrar, algoritmul încearc ă să descompun ă poliforma
în subpoliforme (v. figura 2.4), prin explorare de jos în sus cu ajutorul unei linii orizontale. Dup ă
identificarea subpoliformelor, algoritmul se reia.
În figura 2.5 se prezint ă părțile distinctive de form ă extrase din poliforma exemplu.
Figura 2.3 Exemplu de poliform ă [C06]
Figura 2.4 Subpoliforme ale poliformei [C06]
Figura 2.5 P ărți distinctive de form ă extrase din poliform ă [C06]
În paralel cu extragerea p ărților distinctive de form ă, sunt determinate și restricțiile de
precedență la prelucrarea acestora, în func ție de direc ția și de sensul de acces al sculelor utilizate.
Aceste restric ții de preceden ță sunt descrise formal în figur a 2.6, cu ajutorul unui diagraf ȘI/SAU
(cu variante).
Ulterior, prin utilizar ea unor reguli de divizare și/sau de unificare a p ărților distinctive de
formă identificate, reguli care au la baz ă unele considerente tehnico-economice precum: limitele
adâncimii de a șchiere, calitatea prescris ă suprafețelor, utilizarea acelora și scule, costul prelucr ării
etc., sunt stabilite procedeele, schemele și activitățile tehnologice de prelucrare asociate. Restric țiile
adoptate cu privire la prelucrarea p ărților distinctive de form ă determin ă restricții de preceden ță
corespondente între activit ățile tehnologice asocia te (v. figura 2.7).
Capitolul 2 PROIECTAREA STRUCTURII PROCESELOR ȘI SISTEMELOR TEHNOLOGICE
– 31 –
Figura 2.6 Graf de preceden ță la prelucrarea
părților distinctive [C06]
Figura 2.7 Graf de preceden ță a activităților
tehnologice [C06]
2.2.5 Stabilirea restric țiilor de grupare a activit ăților tehnologice
2.2.5.1 Preliminarii [J02]
Stabilirea corect ă a restricțiilor de grupare a activit ăților de baz ă în cadrul unui proces
tehnologic este o problem ă fundamental ă, asociată proiectării structurii proceselor și sistemelor
tehnologice, din dou ă motive principale:
¾ Tehnologic , fabricația produselor nefiind posibil ă dacă nu sunt adoptate anumite moduri de
grupare a activit ăților tehnologice;
¾ Economic , fabricația produselor devenind mai eficient ă prin adoptarea unor anumite moduri de
grupare dintre cele tehnic-acceptabile.
Un alt motiv, poate la fel de important, ar fi acela c ă, prin impunerea de restric ții de grupare
cu privire la activit ăți, devine posibil ă proiectarea optimal ă a tehnologiilor de fabrica ție, odată cu
restrângerea num ărul de variante de procese și sisteme tehnologice care trebuie analizate.
Din punct de vedere al modului în care influen țează gruparea activit ăților tehnologice, pot
fi delimitate dou ă mari categorii de restric ții:
¾ Restricții de preceden ță (succesiune) a activit ăților în cadrul procesului tehnologic;
¾ Restricții de grupare a activit ăților în opera ții tehnologice.
Astfel, dac ă prima categorie de restric ții limiteaz ă posibilitățile de grupare a activit ăților la
nivelul întregului proces, a doua categorie influen țează doar modul de repartizare a activit ăților în
operațiile procesului.
2.2.5.2 Criterii tehnico-economice de stabilire
În literatura de specialitate se men ționează diferite criterii tehnico-economice, care pot
sta la baza stabilirii restric țiilor de grupare asociate activit ăților din procesele tehnologice. Atât
tipurile de restric ții de grupare eviden țiate, cât și criteriile de stabil ire a acestora pot s ă prezinte
unele particularit ăți, în func ție de natura activit ăților de baz ă condiționate (de prelucrare prin
așchiere, de asamblare etc.). Spre exemplu, unele criterii tehnico- economice, propuse în principal
pentru stabilirea restric țiilor de preceden ță asociate activit ăților de prelucrare prin a șchiere și de
asamblare, sunt prezen tate în tabelul 2.9.
Capitolul 2 PROIECTAREA STRUCTURII PROCESELOR ȘI SISTEMELOR TEHNOLOGICE
– 32 – Tabelul 2.9
CRITERII TEHNICO-ECONOMICE DE STABILIRE A RESTRIC ȚIILOR DE PRECEDEN ȚĂ
PENTRU ACTIVIT ĂȚI DE PRELUCRARE PRIN A ȘCHIERE ȘI DE ASAMBLARE
Exemple de restric ții de preceden ță asociate pentru Nr. Denumire generic ă Surse
Prelucrări prin așchiere [J02] Asamblări [A04]
1 Asigurarea accesului în
zona de ac țiune tehnologic ă
(la elementele geometrice
obiectiv) A04, C04,
C06, H06,
I01, I02,
J01, J02,
K02, K06,
L04, M04 ¾ Prelucrarea de degro șare a
unei suprafe țe înainte de
semifinisarea sau finisarea ei ¾ O component ă asamblat ă
nu trebuie s ă împiedice
montarea componentelor care
sunt asamblate ulterior ei
2 Conservarea calit ății
caracteristicilor
constructive realizate A04, H02,
I01, I02,
J02, K06 ¾ Prelucrarea te șiturilor și a
muchiilor dup ă realizarea
suprafețelor adiacente ¾ Componentele mai
scumpe și cele care pot fi
deteriorate în cursul
desfășurării montajului se vor
asambla mai târziu
3 Asigurarea stabilit ății
obiectelor supuse
procesului A04, J01,
J02, K02,
K06 ¾ Prelucrările interioare care
reduc rigiditatea se realizeaz ă
după cele exterioare ¾ Fazele alocate opera ției
trebuie să asigure stabilitatea
produsului aflat în curs de
montaj
4 Crearea elementelor
geometrice cu rol de referențial tehnologic A04, C04,
H02, H06,
J02, K06,
L04, M04,
O01, S10,
T04 ¾ Suprafețele cu rol
tehnologic de orientare se
prelucreaz ă înainte de alte
suprafețe ¾ Componenta de baz ă va
fi prima component ă cu care
se începe procesul tehnologic
de montaj
5 Satisfacerea altor cerin țe
tehnico-economice A04, C04,
C06, H02,
H06, I01,
I02, J01,
J02, K02,
K06, L04,
M04, O01,
S10, T04 ¾ Realizarea unui alezaj
înainte de prelucrarea înclinat ă,
în raport cu axa acestuia, a
suprafețelor plane care îl
mărginesc
¾ Prelucrările neabrazive se
realizează înainte de durificarea
materialului ¾ Se asambleaz ă mai întâi
componentele care necesit ă
cote de închidere mai precise în lanțurile de dimensiuni de
asamblare
În tabelul 2.10 sunt prezent ate unele tipur i de restric ții de grupare în opera ții și criteriile
de stabilire asociate, în cazul activit ăților de prelucrare prin a șchiere.
Tabelul 2.10
TIPURI DE RESTRIC ȚII DE GRUPARE ÎN OPERA ȚII ASOCIATE
ACTIVIT ĂȚILOR DE PRELUCRARE PRIN A ȘCHIERE
Criterii tehnico-economice de stabilire Denumire generic ă Denumire generic ă Surse
RESTRIC ȚII PRIVIND
CONȚINUTUL PRIMEI
(PRIMELOR) OPERA ȚII ¾ Prelucrarea unor suprafe țe ale piesei, pozi ționate în raport
cu suprafe țe ale semifabricatului care r ămân brute
¾ Crearea unor elementele geometrice cu rol tehnologic de
orientare la cât mai multe dintre prelucr ările ulterioare
¾ Identificarea eventualelor defect e interne ale semifabricatului C10, D05, E02,
G01, P02, P03,
P06, P07, V02,
V03
RESTRIC ȚII CARE IMPUN
CONCENTRAREA
OPERAȚIILOR ¾ Prelucrarea la o aceea și prindere a suprafe țelor precis
poziționate reciproc
¾ Prelucrarea la o aceea și prindere a suprafe țelor cu similitudini
geometrice sau tehnologice C04, C10, D05,
E02, G01, H02,
H06, J02, K06,
L04, M04, O01,
P02, P03, P06,
P07, S10, T04,
V02, V03
Capitolul 2 PROIECTAREA STRUCTURII PROCESELOR ȘI SISTEMELOR TEHNOLOGICE
– 33 – TIPURI DE RESTRIC ȚII DE GRUPARE ÎN OPERA ȚII ASOCIATE
ACTIVIT ĂȚILOR DE PRELUCRARE PRIN A ȘCHIERE
Criterii tehnico-economice de stabilire Denumire generic ă Denumire generic ă Surse
RESTRIC ȚII CARE IMPUN
DIFEREN ȚIEREA
OPERAȚIILOR ¾ Utilizarea de resurse tehnologice diferite (mai ales de tip
utilaj)
¾ Utilizarea regimurilor de lucr u intensive, la care se produc
deformații elastice importante la ni velul mijloacelor tehnologice
și semifabricatelor C10, D05, E02,
G01, P02, P03,
P06, P07, V02,
V03
RESTRIC ȚII PRIVIND
STRUCTURA OPERA ȚIILOR ¾ Protejarea p ărților active ale sculelor împotriva deterior ării
mecanice
¾ Minimizarea num ărului de prinderi ale semifabricatului și
mijloacelor tehnologice
¾ Minimizarea lungimii curselor active și de gol C04, C10, D05,
E02, G01, H02,
H06, J02, K06,
L04, M04, O01,
P02, P03, P06,
P07, S10, T04,
V02, V03
2.2.5.3 Modalit ăți de stabilire
Clasificare [P07]
Stabilirea restric țiilor de grupare a activit ăților de baz ă, în cadrul unui pr oces tehnologic,
se poate face:
¾ Prin analogie – utilizând compararea simpl ă sau compararea complex ă;
¾ Analitic – utilizând recomand ări experimentale și/sau modele matematice.
Metode detaliate și mijloace de stabilire
În vederea stabilirii prin analogie a restric țiilor de grupare asociate activit ăților de baz ă
din procesele tehnologice, literat ura de specialitate [C08, D05, E02, G01, P06, P07] propune
diferite tehnologii de fabrica ție tip. Nu se prezint ă însă și metodele detaliat e de determinare a
restricțiilor.
În unele lucr ări de specialitate [A03, A04, C09, C10, D05, E02, G01, J02, P02, P03, P06,
P07, V02, V03, V04, V05] se formuleaz ă diferite recomand ări, care pot fi utilizat e pentru stabilirea
analitică a restricțiilor de grupare asociate activit ăților tehnologice. Aceste recomand ări au la baz ă
criteriile tehnico-economice men ționate.
Tot pe baza unor astfel de recomand ări experimentale sunt construite și regulile de produc ție,
utilizate, în cadrul sistemelor expert CAPP, pent ru generarea unor tipuri de restric ții de grupare a
activităților [C04, J02].
Unele lucr ări de specialitate [C06, J02, K02, L04] prezint ă și câteva modele matematice,
utilizate, în sisteme CAPP, pentru determinarea analitic ă a unor tipuri de restric ții de grupare
asociate activit ăților tehnologice.
Astfel, Levin (1996) [L04] desc rie modul de stabilire, în ca drul unui prototip de sistem
CAPP, a restric țiilor de preceden ță impuse de posibilitatea de acces în zona de ac țiune tehnologic ă.
Sistemul CAPP este dezvoltat pentru proiectarea tehnologiilor de prelucrare prin strunjire, pe
strunguri paralele cu comand ă numerică.
Modelul algoritmic, utilizat în cadrul sistemului, stabile ște restricțiile de preceden ță la
prelucrarea unor p ărți distinctive de form ă asociate piesei și semifabricatului (v . figura 2.8), prin
metoda “dezasambl ării”. Toate informa țiile cu privire la caracteristicile constructiv-tehnologice
asociate p ărților distinctive sunt preluate din fi șiere de date de tip text.
Utilizarea metodei dezasambl ării se bazeaz ă pe faptul c ă prelucrarea p ărților distinctive
poate să se produc ă doar atunci când acestea sunt la frontie ra semifabricatului, fiind accesibile
din exterior. Pe de alt ă parte, prelucrarea unor p ărți distinctive de pe frontier ă, echivalent ă cu
Capitolul 2 PROIECTAREA STRUCTURII PROCESELOR ȘI SISTEMELOR TEHNOLOGICE
– 34 – dezasamblarea acestora din cadrul semifabricat ului, face ca alte p ărți distinctive s ă devină accesibile
pentru prelucrare.
Algoritmul, pe care este dezvoltat modelul, prevede cinci etape, dup ă cum urmeaz ă.
¾ E1) Construie ște graful de conexiune (adiacen ță) a părților distinctive (v. figura 2.9).
Obs. Pentru fiecare parte distinctiv ă vi din graf se asociaz ă direcția și sensul de acces
pentru prelucrare.
¾ E2) Inițializează graful de preceden ță a părților distinctive (v. figura 2.10).
Obs. Inițializarea se face cu setul de p ărți distinctive accesibile din exterior, B. La
momentul ini țial, B = {7 3 1 v,v,v} .
¾ E3) Prelucreaz ă graful de conexiune a p ărților distinctive.
Obs. Se elimin ă elementele mul țimii B și se refac leg ăturile părților distinctive cu
exteriorul (nodul O).
¾ E4) Completeaz ă graful de preceden ță a părților distinctive.
Obs. Completarea grafului se face cu setul de p ărți distinctive accesibile din exterior,
corespunz ător direcțiilor și sensurilor asociate accesul ui pentru prelucrarea p ărților
distinctive.
¾ E5) Repet ă E3 și E4 până la ordonarea tuturor p ărților distinctive de form ă.
În figura 2.10 se prezint ă diagraful rezulta t pentru piesa și semifabricatul exemplu.
Figura 2.8 Exemplu de pies ă, semifabricat și părți
distinctive de form ă [L04]
Figura 2.9 Graf de conexiune a p ărților
distinctive [L04]
Figura 2.10 Graf de preceden ță pentru prelucrarea p ărților distinctive [L04]
Kanai (1996) [K02] prezint ă modul de stabilire, într- un sistem CAPP, a unor restric ții de
precedență la montaj, asociate componentelor unui ansa mblu. Sistemul descris este conceput pentru
determinarea de succesiuni opti me de asamblare a co mponentelor ansamblurilor. Toate informa țiile
cu privire la construc ția ansamblului sunt preluate dintr-u n model al produsul ui, dezvoltat în
LISP.
Capitolul 2 PROIECTAREA STRUCTURII PROCESELOR ȘI SISTEMELOR TEHNOLOGICE
– 35 – În esen ță, modelul ansamblului const ă în cvartetul <P, V, F, S>, unde: P reprezint ă
mulțimea pieselor ansamblului, V este mul țimea relațiilor de contact între suprafe țele pieselor, F
reprezintă mulțimea relațiilor de men ținere a contactului prin îmbin ări filetate, iar S este mul țimea
indicatorilor de stabilitate a contac tului dintre piese (v. figura 2.11).
Figura 2.11 Exemplu de model al ansamblului [K02]
Modelul algoritmic, utilizat în cadrul sistemului pentru stabilirea restric țiilor de preceden ță
a componentelor la montaj, are la baz ă metoda dezasambl ării, considerându-se c ă asamblarea și
dezasamblarea sunt procese reversibile.
Algoritmul, pe care este dezvoltat modelul, prevede cinci etape, dup ă cum urmeaz ă.
¾ E1) Actualizeaz ă mulțimile F și S în func ție de conținutul mul țimilor P și V.
¾ E2) Alege o pies ă sau un subansamblu ()P Pd⊂ în vederea dezasambl ării.
Obs. În cazul în care exist ă mai multe componente care pot fi dezasamblate, alegerea
se face pe baza a dou ă criterii euristice:
1) Criteriul de stabilitate , care prevede o prioritate la dezasamblare, astfel: componente
care formeaz ă contacte instabile; componente nefixate, dar stabile la orientarea din
ansamblu; subansambluri; componente de îmbinare;
2) Criteriul de continuitate , care impune dezasamblarea continu ă (într-o succesiune
imediată) a componentelor de îmbinare asociate aceleia și asamblări.
¾ E3) Determin ă un vector pentru dezasamblarea componentei dP.
Obs. Vectorul se stabile ște în func ție de rela ția de contact dV dintre dP și dPP−,
prin analiza gradelor de libertate ale componentei dP în raport cu dPP−.
¾ E4) Verific ă posibilitatea dezasambl ării componentei dP, pe direc ția și în sensul vectorului
determinat: Dac ă dP nu poate fi dezasamblat ă, atunci du-te la E3 sau la E2.
¾ E5) Înregistreaz ă varianta de dezasamblare, actualizeaz ă mulțimile P și V și du-te la E1.
Obs. Actualizarea se face astfel: pentru dP de tip pies ă, P ←dPP− și V ←
()s dV V V∪− ; pentru dP de tip ansamblu, P ←dP și V←sV , unde sVe s t e
mulțimea tuturor rela țiilor de cont act din cadrul dP.
Jasperse (1995) [J02] prezint ă succint modul de stabilire, în sistem CAPP, a unor restric ții
care impun gruparea prelucr ărilor prin a șchiere la o aceea și prindere a semifabricatului. Criteriul
avut în vedere este precizia prescris ă dimensiunilor și pozițiilor relative asociate suprafe țelor
piesei. Informa țiile cu privire la geometria piesei de prelucrat sunt preluate dintr-un model CAD,
în care se utilizeaz ă reprezentarea prin frontiere.
În esen ță, sistemul utilizeaz ă mai multe modele matematice de calcul a unui a șa-numit
factor de toleran ță, factor care cuantific ă eroarea unghiular ă maximă admisă cu privire la rota ția
Capitolul 2 PROIECTAREA STRUCTURII PROCESELOR ȘI SISTEMELOR TEHNOLOGICE
– 36 – suprafețelor în cadrul câmpurilor de toleran ță prescrise dimensiunilor și pozițiilor relative asociate.
Se consider ă că, prin intermediul acestui factor, poate fi apreciat ă într-un mod unitar și exact
dificultatea realiz ării preciziilor prescrise suprafe țelor.
Pentru toate prelucr ările de finisare, re feritoare la suprafe țele cu valori ale factorului de
toleranță mai mici decât 0,001, sunt stabilite restric ții privind realizarea la o aceea și prindere a
semifabricatului.
2.2.6 Stabilirea formei de organizare a proceselor și sistemelor tehnologice
2.2.6.1 Preliminarii
Organizarea unui proces și sistem tehnologic vizeaz ă stabilirea unui anumit mod de
realizare în timp și în spațiu a activit ăților procesului, astfel încât comanda de produc ție să poată
fi realizat ă la termenele cerute [I01, I02].
Mai ales în industriile cu flux discontinuu, organizarea proceselor și sistemelor tehnologice
are la baz ă o serie de legi și principii fundamentale de organizare , cum ar fi [B04, H04, I05, N03,
N04, N05]: legea organiz ării proceselor de produc ție în conformitate cu procesul tehnologic
adoptat, legea concordan ței dintre tipul de produc ție și formele de organizare a produc ției,
principiul propor ționalității, principiul paralelismului, principiul ritmicit ății, principiul continuit ății,
principiul liniei drepte.
În func ție de modul de aplicare a principiilor fundamentale, pot fi diferen țiate mai multe
forme posibile de organizare a procesel or tehnologice [H04, N03, N04, N05]:
¾ Organizarea succesiv ă:
− cu ritm liber al opera țiilor;
− cu ritm corelat între opera ții;
¾ Organizarea mixt ă;
¾ Organizarea paralel ă:
− cu ritm liber al opera țiilor;
− cu ritm corelat între opera ții.
Un caz particular al aces tor forme de organizare a proceselor tehnologice este Organizarea
într-o singur ă operație [I01, I02, S02].
Fiecare form ă de organizare are asocia ți anumiți parametri de organizare specifici, care
pot fi determina ți prin utilizarea unor m odele matematice propuse de literatura de specialitate
[N03, N04, N05].
Adoptarea uneia sau alteia dint re formele posibile de organizare a procesului tehnologic
depinde de caracterul tipologic al produc ției produsului de fabricat [B 04, H04, I05, N03, N04,
N05, S02].
În func ție de criteriul avut în vedere la dispunerea în spa țiul de produc ție a resurselor
tehnologice (mai ales de tip util aj), sunt posibile mai multe fo rme de organizare a sistemelor
tehnologice, astfel [A05, B 04, H04, I05, N03, N04]:
¾ Organizarea dup ă criteriul func ției tehnologice a resurselor :
− pe grupe omogene de resurse;
¾ Organizarea dup ă criteriul “obiect de fabrica ție” a resurselor :
− pe linii tehnologice de fabrica ție;
− pe celule tehnologice de fabrica ție.
Un caz particular al acestor forme de organizare a sistemel or tehnologice este Organizarea
în puncte [S02] sau cu post opera țional unic [I01, I02].
Capitolul 2 PROIECTAREA STRUCTURII PROCESELOR ȘI SISTEMELOR TEHNOLOGICE
– 37 – Formele de organizare privind sistemele tehnologice se adopt ă în funcție de caracterul
tipologic al produc ției produselor de fabricat [A05, B04, H04, I05, N03, N04, S02].
Dintre multiplele posibilit ăți de combinare a formelor de organizare asociate proceselor și
sistemelor tehnologice, pr actica a consacrat [S02]:
¾ Asocierea organiz ării într-o singur ă operație a proceselor tehnologice cu organizarea în puncte a
sistemelor tehnologice;
¾ Asocierea organiz ării succesive sau mixte a proceselor tehnologice cu organizarea pe grupe
omogene de resurse a sistemelor tehnologice, rezultând Organizarea de tip atelier sau fără flux
[C08, G02, P08, V03, V04] a fabrica ției produselor ;
¾ Asocierea organiz ării paralele cu ritm corelat între opera ții a proceselor tehnologice cu organizarea
pe linii a sistemelor tehnologice, rezultând Organizarea de tip flux în linie sau în flux [C08,
G02, P08, V03, V04] a fabrica ției produselor .
2.2.6.2 Modalit ăți de stabilire
Principalul criteriu avut în vedere la st abilirea formelor de organizare a proceselor și
sistemelor tehnologice este tipul de produc ție asociat fabrica ției produselor, respectiv: produc ție
individual ă; producție de serie mic ă, mijlocie sau mare; produc ție de mas ă.
Pentru determinarea tipului de produc ție asociat fabrica ției unui produs se utilizeaz ă modele
matematice, care pot avea la baz ă:
¾ Metoda indicilor globali [H04] ;
¾ Metoda indicilor de constan ță / sericitate [G01, G02, H04, N03, N04, N05, P06, V04] .
În literatur ă [B04, H04, I05, N03] se reg ăsesc diferite recomand ări cu privire la adoptarea
formelor de organizare a proceselor tehnologice, în func ție de tipul de produc ție asociat. De exemplu,
cele formulate de Neagu (1995) [N03] sunt prezentate în tabelul 2.11.
Tabelul 2.11
Tipul produc ției Forme de organizare Modul în care desf ășoară producția
MASĂ Organizare paralel ă, cu respectarea principiilor
proporționalității, paralelismului, ritmicit ății și
continuității Continuu
SERIE MARE Organizare paralel ă cu ritm liber sau mixt ă Discontinuu, pe loturi cu perioad ă de
repetare riguroas ă
SERIE MIJLOCIE Organizare mixt ă sau succesiv ă cu ritm corelat Discontinuu, pe loturi cu periodicitate
prestabilit ă
SERIE MIC Ă Organizare succesiv ă cu ritm liber Discontinuu, pe loturi
INDIVIDUAL Ă Organizare succesiv ă cu ritm liber Discontinuu, pe repere și subansambluri
În figura 2.12 se prezint ă schematic unele recomand ări privind stabilirea formelor de
organizare a sistemelor tehnologice.
Figura 2.12 Rela ția dintre tipul de produc ție și forma de organizare [S02]
Capitolul 2 PROIECTAREA STRUCTURII PROCESELOR ȘI SISTEMELOR TEHNOLOGICE
– 38 –
Pentru aprecierea tipului de produc ție, la nivel de sisteme tehnologice, se utilizeaz ă [N03,
N04] modele matematice bazate pe:
¾ Metoda num ărului de obiecte – opera ție;
¾ Metoda entropiei informa ționale.
În tabelul 2.12 se prezint ă modul de stabilire a formelor de organizare asociate proceselor
și sistemelor tehnologice de montaj.
Tabelul 2.12 [I01, I02]
STABILIREA FORMEI DE ORGANIZARE A PROCESELOR DE MONTAJ GENERAL
Date inițiale ¾ Caracteristicile constructive ale ansamblului
¾ Ritmul impus procesului R [min/exemplar]
¾ Numărul necesar de posturi de lucru n PL
¾ Ritmul tehnologic mini m al procesului R tm
Criterii Forma de organizare
nPL ≤ 1 Organizare sta ționară într-o singur ă operație
1< n PL ≤3 Organizare sta ționară într-o singur ă operație realizat ă în paralel la n PL
posturi opera ționale
Condiții grele de
deplasare a
ansamblului Organizare sta ționară în n PL operații legate în flux cu deplasarea
lucrătorilor de la un exemplar al ansamblului la altul
Cu mișcare continu ă Înlănțuire rigidă a
ansamblurilor Cu mișcare intermitent ă
Fără stocuri interopera ționale nPL > 3
R ≥ Rtm Deplasare posibil ă
a ansamblului Organizare glisant ă în
nPL operații legate în
flux Înlănțuire elastic ă
a ansamblurilor Cu stocuri interopera ționale
nPL > 3
R < R tm Organizare în flux a procesului pe L p linii de montaj paralele, fiecare cu
ritm R L = L p*R > R tm
2.2.7 Determinarea modul ui de grupare a activit ăților tehnologice în opera ții
Pentru determinarea m odului de grupare a activit ăților tehnologice în opera ții se au în
vedere [G02, V02]:
¾ Principiile privind gruparea activit ăților în opera ții;
¾ Restricțiile tehnico-economice de grupare a activit ăților tehnologice (v. § 2.2.5).
2.2.7.1 Principii privind gruparea în opera ții [G02]
Principiile privind gruparea în opera ții sunt aser țiuni, care se refer ă la modul de repartizare
a activităților de baz ă în operații tehnologice.
Se deosebesc dou ă astfel de principii:
¾ Principiul concentr ării operațiilor, care afirm ă că activitățile de baz ă pot fi repartizate într-un
număr mic de opera ții (la limit ă egal cu unu);
¾ Principiul diferen țierii opera țiilor, care afirm ă că activitățile de baz ă pot fi repartizate într-un
număr mare de opera ții (la limit ă egal cu num ărul activit ăților).
Se recomand ă utilizarea diferen țiată a principiilor, în func ție de anumite caracteristici
tehnico-economice asociate fabrica ției produselor.
Totu și, datorită unor caracteristici tehnico -economice asociate (num ăr redus de prinderi,
suprafețe de produc ție restrânse etc.), se prefer ă adeseori aplicarea cu prec ădere a principiului
concentrării.
Capitolul 2 PROIECTAREA STRUCTURII PROCESELOR ȘI SISTEMELOR TEHNOLOGICE
– 39 –
2.2.7.2 Modalit ăți de determinare
Clasificare [P07]
Determinarea modului de grupare a activit ăților tehnologice în opera ții și, implicit, stabilirea
succesiunii opera țiilor procesului se pot realiza:
¾ Prin analogie – utilizând compararea simpl ă sau compararea complex ă;
¾ Analitic – utilizând reguli logice de decizie tehnologic ă, transpuse eventual în cadrul unor
modele matematice.
Metode detaliate și mijloace de determinare
Pentru stabilirea prin analogie a modului de grupare în opera ții a activit ăților de baz ă din
procesele tehnologice, în literatu ra de specialitate [C08 , D05, E02, G01, P06, P07] se propun
diferite tehnologii de fabrica ție tip. Nu sunt prezentate îns ă și metode detaliate, pentru determinarea
prin analogie a modului de grupare.
Popescu (1996) [P07] prezint ă etapele și obiectivele unui ra ționament logic, care poate fi
aplicat pentru stabilirea analitic ă a succesiunii opera țiilor din procesele tehnologice de prelucrare
prin așchiere (v. figura 2.13).
Figura 2.13 Etapele și obiectivele ra ționamentului logic la st abilirea succesiunii opera țiilor [P07]
În literatura de specialitate [B09, H06, J02, K06, M04, S06, S08, S10] sunt prezentate și
unele modele algoritmice, utilizate în cadrul sistemelor CAPP pent ru determinarea analitic ă a unui
mod eficient de grupare a activit ăților tehnologice în opera ții. Toate aceste modele stabilesc modul
de grupare în opera ții, în raport cu optimi zarea unor anumite func ții economice asociate, definite
explicit sau implicit.
Capitolul 2 PROIECTAREA STRUCTURII PROCESELOR ȘI SISTEMELOR TEHNOLOGICE
– 40 – În func ție de calitatea solu țiilor generate, al goritmii utiliza ți în cadrul modelelor pot fi [R05]:
exacți (garanteaz ă optimalitatea solu țiilor oferite, dac ă acestea exist ă, dar solicit ă timpi de calcul
și/sau spații de memorie mari) sau euristici (nu garanteaz ă optimalitatea solu țiilor furnizate, dar
reclamă resurse de timp și de spațiu de memorie rezonabile).
Spre exemplu, unele lucr ări de specialitate [J 02, K06, S08, S10] propun determinarea
modului de grupare a activit ăților tehnologice în opera ții cu ajutorul unor mo dele, care au la baz ă
algoritmi euristici, de tip A*, de căutare în spa țiul stărilor solu țiilor problemei. Spa țiul stărilor
soluțiilor de grupare în opera ții este reprezentat printr-un arbore de variante. În cadrul arborelui,
nodurile constituie stadii de fa bricare a obiectelor supuse procesului, ia r arcele reprezint ă activitățile
tehnologice care realizeaz ă tranziția între stadii.
Căutarea unei solu ții, într-un arbore de variante, const ă în generarea sistematic ă de noduri
stadii de fabricare, pornind de la nodul r ădăcină, și selectarea dintre acestea a nodurilor solu ții,
parțiale sau finale. În parcurgerea arbor elui se ia în considerare o list ă de noduri active, pentru
care nu au fost înc ă generați succesorii direc ți. Pentru dirijarea procesului de c ăutare în arbore și
minimizarea num ărului de noduri active din list ă, se utilizeaz ă funcții de comparare și funcții de
limitare asociate nodurilor. Dup ă atingerea unui nod terminal obiectiv cu valoare optim ă asociată
funcției de comparare, procesul de c ăutare se poate încheia.
În figura 2.14 se descri e schematic procesul de c ăutare într-un arbore de variante.
Figura 2.14 C ăutare într-un arbore de stadii și tranziții [K06]
De exemplu, în modelul prezentat de Jasp erse (1995) [J02], pentru ierarhizarea nodurilor
active “n”, în vederea gener ării de succesori, se utilizeaz ă ca funcție economic ă de comparare:
() () () nh*wngnfc c c += ( 2 . 4 )
În rela ția 2.4: ()nfc reprezint ă costul de fabrica ție asociat unei c ăi, care leag ă rădăcina
arborescen ței (stadiul de semifabricat) de un nod obiectiv (stadiul de pies ă finită) și trece prin
“n”; ()ngc este costul asociat c ăii dintre r ădăcină și nodul “n”; ()nhc reprezint ă costul asociat
căii optime dintre nodul “n” și unul dintre nodurile obiectiv; iar w este o func ție, cu valori în
intervalul [0, 1], care cre ște eficiența procesului de c ăutare la nivelul din arborescen ță pe care se
află nodul “n” (la nivele inferioare, apropiate de r ădăcină, w tinde c ătre 1, iar la nivele superioare,
apropiate de nodurile terminale, w tinde c ătre 0). Dintre cele dou ă componente ale costului de
fabricație a piesei, ()ngc se determin ă cu exactitate, iar ()nhc se estimeaz ă.
Pentru determinarea modului de grupare a prelucr ărilor prin a șchiere în opera ții, modelul
utilizează informații cu privire la: variantele de procedee, scheme și activități tehnologice de
prelucrare asociate suprafe țelor obiectiv; va riantele de utilaje te hnologice asoc iate activit ăților;
Capitolul 2 PROIECTAREA STRUCTURII PROCESELOR ȘI SISTEMELOR TEHNOLOGICE
– 41 – restricțiile de grupare a prelucr ărilor în cadrul procesului tehnologic. Toate aceste informa ții sunt
preluate din baza de da te a sistemului CAPP.
Alte lucr ări [B09, M04, S06] propun determ inarea modului de grupare a activit ăților în
operații cu ajutorul unor modele algoritmice, de analiz ă și de stabilire a as ocierii tehnologice a
elementelor constructive obiectiv din cadrul produselor. Principala cerin ță economic ă considerat ă
este minimizarea timpilor auxiliari.
Spre exemplu, Bond (1988) [B09] prezint ă un astfel de model algoritmic, care este utilizat
într-un sistem expert CAPP. Sistemul este dez voltat pentru proiectarea tehnologiilor de prelucrare
prin așchiere a pieselor prismatice. El ementele constructive obiectiv ale piesei sunt reprezentate, în
cadrul sistemului, prin intermediul unor p ărți distinctive de form ă asociate.
Algoritmul, pe care este construit modelul, prevede trei etape, dup ă cum urmeaz ă.
¾ E1) Determin ă varianta de asociere a p ărților distinctive, care minimizeaz ă numărul de utilaje
necesare.
Obs. Se restrânge astfel num ărul de variante de activit ăți tehnologice de prelucrare,
asociate p ărților distinctive de form ă.
¾ E2) Determin ă varianta de asociere a p ărților distinctive, care minimizeaz ă numărul de scheme
de orientare a semifabricatului.
Obs. Se restrânge suplimentar num ărul de variante de activit ăți tehnologice asociate
părților distinctive de form ă.
¾ E3) Determin ă varianta de asociere a p ărților distinctive, care minimizeaz ă numărul de scheme
de prindere (orientare și fixare) a semifabricatului.
Obs. Aceast ă ultimă grupare conduce, de obicei , la selectarea prelucr ărilor asociate
părților distinctive de form ă ale piesei.
Un exemplu de aplicare a algoritmului propus se prezint ă schematic în figura 2.15.
Restric țiile de preceden ță, stabilite cu privire la prelucr ările asociate p ărților distinctive de
formă, definesc restric ții corespondente la nivelul grupuril or constituite (v. figura 2.16).
Toate informa țiile necesare, pentru stabilirea grupurilor de p ărților distinctive de form ă și
a restricțiilor de preceden ță asociate acestora, sunt preluate din baza de cuno ștințe a sistemului.
Figura 2.15 Exemplu de grupare a p ărților
distinctive de form ă [B09]
Figura 2.16 Restric ții de preceden ță la prelucrarea
grupurilor cons tituite [B09]
Tot pentru determinarea analitic ă a modului de grupare a activit ăților tehnologice în
operații, se mai propun modele, care au la baz ă algoritmi: genetici [H06], de programare dinamic ă
[L06], de c ăutare a unor drumuri hamiltoniene în grafuri [A03, B11, C09, C10, D05, P06, P07]
etc.
Capitolul 2 PROIECTAREA STRUCTURII PROCESELOR ȘI SISTEMELOR TEHNOLOGICE
– 42 – De asemenea, și modelele algoritmice propuse de literatu ra de specialitate [B06, I01, I02,
R05, S17] pentru echilibrarea liniilor tehnologice de fabrica ție în flux asigur ă determinarea
analitică a modului de grupare a activit ăților în opera ții.
2.2.8 Determinarea schemelor de orientare-fixare
Se nume ște schem ă de orientare-fixare schema prin care se indic ă, în documenta ția
tehnologic ă, modul de prindere a obiectel or supuse procesului la opera ția considerat ă [G02]. În
anumite cazuri, tot prin intermediul schemelor de orientare-fixare se poate descrie și prinderea
unor tipuri de mijloace tehnologice (scule, veri ficatoare etc.), utilizate în opera ție.
În literatura de specialitate se prezint ă diferite metode detaliate și mijloace (modele
matematice de calcul, recomand ări experimentale etc.) pentru determinarea analitic ă a schemelor
de orientare-fixare optime, la nivel de opera ție tehnologic ă [B11, B12, C08, C10, G02, P07, R03,
T01, V02] sau la nivel de grup de opera ții [I01, I02, P07]. Toate aceste metode prev ăd stabilirea
schemelor de orientare-fixare, dup ă determinarea con ținutului opera țiilor procesului.
În unele sisteme CAPP descrise de literatura de specialitate [B09, H0 6, J02, K06, M04,
O01, S06, S10, T04], schemele de orientare-fixa re sunt determinate la stabilirea modului optim
de grupare a activit ăților tehnologice în opera ții.
2.2.9 Stabilirea mi jloacelor tehnologice
2.2.9.1 Criterii tehnico-economice de stabilire
Literatura de specialitate men ționează diferite criterii tehnico-economice, ca re pot sta la baza
stabilirii mijloacelor tehnologice necesare pentru realizarea activit ăților din procesele tehnologice.
Spre exemplu, criteriile propuse de Vi șan (2000) [V02], pentru stabil irea unor tipuri de mijloace
tehnologice, sunt prezentate sintetic în tabelul 2.13.
Tabelul 2.13
CRITERII TEHNICO-ECONOMICE
DE STABILIRE A MIJLOACELOR TEHNOLOGICE
Nr. TIP UTILAJ TIP SCUL Ă TIP DISPOZITIV
DE PRINDERE TIP MIJLOC DE
CONTROL
1 Caracteristicile activit ăților
(procedeu tehnologic și
precizie impus ă) Caracteristicile activit ăților
(procedeu tehnologic și
precizie impus ă) Caracteristicile activit ăților
(procedeu tehnologic și
precizie impus ă) Tipul caracteristicilor care
se controleaz ă (dimensionale,
geometrice, de material)
2 Tipul produc ției și
productivitatea impus ă Tipul produc ției și
productivitatea impus ă Tipul semifabricatului Tipul produc ției și
productivitatea impus ă
3 Gradul de complexitate
al activităților tehnologice Gradul de complexitate al activităților tehnologice Tipul produc ției și
productivitatea impus ă Precizia caracteristicilor care se controleaz ă
4 Disponibilitatea de utilaje Caracteristicile de material prescrise piesei Gradul de complexitate al activităților tehnologice Precizia mijloacelor de control
5 Caracteristicile piesei Caracteristicile utilajului Caracteristicile utilajului și
sculelor Gradul de complexitate al activităților de control
6 Caracteristicile suprafe țelor Disponibilitatea de scule Dis ponibilitatea de dispozitive Siguranța în func ționare a
mijlocului de control
7 Regimul de lucru Caracteristicile suprafe țelor Caracteristicile suprafe țelor Disponibilitatea de mijloace
de control
8 Costul fabric ării Costul fabric ării Costul fabric ării Caracteristicile suprafe țelor
9 Costul fabric ării
Capitolul 2 PROIECTAREA STRUCTURII PROCESELOR ȘI SISTEMELOR TEHNOLOGICE
– 43 – 2.2.9.2 Modalit ăți de stabilire
Mijloacele necesare în procesel e tehnologice pot fi stabilite, dup ă caz, la nivel de activitate
sau la nivel de grup de activit ăți tehnologice [G02].
În literatura de specialitate se reg ăsesc diferite metode detaliate și mijloace (modele
matematice de calcul, recomand ări experimentale etc.), care pot fi utilizate pentru determinarea
analitică a mijloacelor tehnologice asociate activit ăților. Metodele și mijloacele propuse prezint ă
unele particularit ăți, în funcție de natura activit ăților tehnologice considerat e (de prelucrare prin
așchiere, de asamblare etc.).
2.2.10 Stabilirea parametrilor tehnologici de lucru
Parametrii tehnologici de lucru se pot stabili, dup ă caz, la nivel de faz ă sau la nivel de grup
de faze tehnologice [G02].
Parametrii tehnologici de lucru, asocia ți fazelor de baz ă din procesele tehnologice, depind
substanțial atât de natura acestora (de prelucrare prin a șchiere, de asamblare etc.), cât și, uneori,
de procedeele și schemele tehnologice utilizat e pentru realizarea fazelor.
Astfel, spre exempl u, parametrii asocia ți fazelor de prelucrare prin a șchiere sunt [G02]:
adaosurile de prelucrare intermed iare, dimensiunile intermediare și regimurile de lucru (adâncimi,
avansuri și viteze de a șchiere); pe când fazel or de asamblare cu șuruburi li se asociaz ă [I01, I02]:
direcțiile și sensurile de interven ție asupra ansamblului și regimurile de lucru (viteze de în șurubare
și momente de strângere).
Literatura de specialitate prezint ă diferite metode detaliate și mijloace (modele matematice
de calcul, recomand ări experimentale etc.), pe ntru determinarea analitic ă sau prin analogie a
parametrilor tehnologici de lucru asocia ți fazelor. Metodele și mijloacele eviden țiate prezint ă
particularit ăți, în funcție de caracteristicile fazelor considerate.
Spre exemplu, pentru stabilirea pa rametrilor tehnologici de lucru asocia ți fazelor de
prelucrare prin a șchiere se pot utiliza [D03]: metoda experimental-statistic ă sau metoda calculului
analitic, în cazul adaosurilor inte rmediare; modele matematice de calcul analitic al dimensiunilor
intermediare; metoda alegerii din normative, metoda clasic ă de calcul analitic și metoda program ării
matematice, cu privire la pa rametrii regimului de lucru.
2.2.11 Determinarea normelor de timp
2.2.11.1 Preliminarii [G02]
Norma de timp (N T) reprezint ă timpul care se atribuie unui executant, pentru a realiza o
unitate de lucrare (produs). În mod uzual, norma de timp se stabile ște la nivel de opera ție tehnologic ă
și se exprim ă în minute pe bucat ă.
Expresia general ă a normei de timp este:
44444344444214342143421321
TuTîrto on
Tdldo dt
Topa bpî
T t t t tttnTN ++++++= (2.5)
În rela ția 2.5: T pî este timpul de preg ătire-încheiere, n – num ărul de lucr ări (produse)
pentru care se efectueaz ă pregătirea-încheierea locului de munc ă, tb – timpul de baz ă, ta – timpul
auxiliar, T op – timpul operativ, t dt – timpul de deservire tehnic ă a locului de munc ă, tdo – timpul
de deservire organizatoric ă a locului de munc ă, Tdl – timpul de deservire a locului de munc ă, ton
– timpul de odihn ă și necesități fiziologice, t to – timpul de în treruperi condi ționate de tehnologie
și de organizarea muncii, T îr – timpul de întreruperi reglementate, T u – timpul unitar.
Capitolul 2 PROIECTAREA STRUCTURII PROCESELOR ȘI SISTEMELOR TEHNOLOGICE
– 44 – Componentele de timp, eviden țiate în norm ă, se referă la acțiuni nesuprapuse ale executantului
operației și/sau ale utilajului folosit.
2.2.11.2 Modalit ăți de determinare
Modul de determinar e a normelor de timp și a componentelor acestora prezint ă unele
particularit ăți, în funcție de natura opera ției asociate (de prelucrare prin a șchiere, de montaj etc.)
și de condi țiile tehnico-organizatorice în care aceasta se desf ășoară [G02].
În literatura de specialitate [C08, C09, C12, C14, D05, G02, M05, P01, P02, P08, V03,
V04] se men ționează mai multe metode de fundamentare a normelor de timp. Metodele propuse
și caracteristicile definitorii ale acestora sunt prezentate sintetic în tabelul 2.14.
Tabelul 2.14
METODE DE FUNDAMENTARE A NORMELOR DE TIMP
Denumire Caracteristici definitorii asociate
CALCULUL ANALITIC AL
NECESARULUI DE TIMP ¾ Metodă relativ precis ă și rapidă de determinare a normelor de timp
¾ Presupune însumarea componentel or de timp nesuprapuse, dup ă stabilirea
mărimii lor prin calcul direct, pe baza unor parametri caracteristici ai func ționării
utilajului folosit, sau pe baz ă de normative
¾ Se utilizeaz ă pentru procese de munc ă mecanizate sau automatizate și cu
grad relativ mare de stabilitate și răspândire
CERCETAREA ANALITIC Ă
A CONSUMULUI DE TIMP ¾ Metodă foarte precis ă și laborioas ă de fundamentare a normelor de timp
¾ Presupune m ăsurarea și analiza (înregistrarea) timpului de munc ă: directă
(prin cronometrare, fotografiere, foto cronometrare) sau, respectiv, indirect ă (prin
observări instantanee, m ăsurarea timpului pe microelemente, filmare, utilizarea
magnetofonului, oscilografiere)
¾ Se utilizeaz ă pentru fundamentarea ini țială sau pentru corectarea normelor
și normativelor de timp
COMPARA ȚIA CU NORME
DE TIMP ¾ Metodă operativă, dar mai pu țin precisă, de stabilire a normelor de timp
¾ Presupune normarea prin analogie, având ca elemente de referin ță normele
de timp stabilite pentru opera ții asemănătoare sau tipizate
¾ Se utilizeaz ă în condi țiile unor produc ții de serie mic ă și doar pentru
stabilirea orientativ ă a mărimii normelor de timp
METODA STATISTIC Ă ¾ Metodă operativă și foarte pu țin precisă de stabilire a normelor de timp
¾ Presupune normarea pe baza timpului mediu, stabilit statistic, care se
consumă pentru executarea unor opera ții similare
2.2.12 Documenta ția tehnologic ă de proiectare
Documenta ția tehnologic ă de proiectare cuprinde datele st abilite la proiectarea proceselor și
sistemelor tehnologice [G02] . Aceasta se elaboreaz ă în cadrul atelierelor de proiectare tehnologic ă
și se transmite celor de proiectare mijloace tehnologice, de preg ătire organizatoric ă a fabrica ției
și de fabrica ție [G02].
Tipurile de documente, care pot constitui documenta ția tehnologic ă de proiectare, pot s ă
prezinte unele particularit ăți, în funcție de: caracterul produc ției produselor, tipul utilajelor folosite
și natura proceselor /sistemelor tehnol ogice proiectate (de prelucrare prin a șchiere, de montaj
etc.).
Astfel, de exemplu, tipu rile de documente tehnolog ice asociate uzual proiect ării tehnologiilor
de prelucrare prin a șchiere sunt [C10, G01, G02, P07, V03]: fi șa tehnologic ă, tabelul program
piesă, planul de opera ții, planul de reglare a utilaj elor, lista de mijloace tehnologice și fișa film
(elaborată în scop didactic); pe când proiect ării tehnologiilor de montaj i se mai pot asocia
suplimentar [A04, C08, C14, I02]: sche ma de asamblare, schema tehnologic ă de montaj, ciclograma
de montaj și instrucțiunea de lucru.
Capitolul 2 PROIECTAREA STRUCTURII PROCESELOR ȘI SISTEMELOR TEHNOLOGICE
– 45 –
2.3 SISTEME DE PROIECTARE ASISTAT Ă DE CALCULATOR
2.3.1 Evolu ție [C04, J02]
La proiectarea manual ă a tehnologiilor de fabrica ție, 85 % din timpul afectat se consum ă în
legătură cu căutarea de informa ții, calculul de date și pregătirea documenta ției și numai 15 % pentru
realizarea activit ăților de decizie [J02]. Pentru re ducerea ponderii celor 85 %, dar și pentru
micșorarea timpului necesar preg ătirii tehnologice a fabrica ției, au apărut și s-au dezvoltat continuu
diferite sisteme CAPP.
În evolu ția sistemelor CAPP, pot fi delimitate trei etape de dezvoltare: sistemele de asisten ță
secretarial ă pentru proiectare, sistemele de proiectare bazate pe variante tehnologice și sistemele de
proiectare generative.
Sisteme de asisten ță secretarial ă pentru proiectare
Primele utiliz ări ale calculatorului, în proiectare, au vizat elaborarea și gestionarea de
documente tehnologice. Astfel, au fost dezvoltate sisteme, care ofereau proiecta ntului posibilitatea de editare,
stocare și regăsire ușoară a unor documente tehnol ogice asociate proiect ării. Un exemplu în acest
sens îl constituie sistemul CAP, dezvoltat de Lo ckheed în 1963 [C04]. Ma i apoi, au fost create
sisteme, care includeau baze de date tehnologice (c u privire la materiale, scule, dispozitive,
parametri tehnologici de lucru etc.) și facilitau reg ăsirea rapid ă a unor informa ții necesare la
proiectare.
Nici unul dintre aceste sist eme nu realiza efectiv activit ăți, care să poată fi asociate proiect ării
tehnologice.
Sisteme de proiectare bazate pe variante tehnologice (prin analogie)
Prima implicare efectiv ă a calculatorului, în realizarea unor activit ăți de proiectare
tehnologic ă, s-a produs odat ă cu apariția sistemelor de proiectare ba zate pe variante tehnologice.
Dezvoltarea acestor sisteme a fost impus ă de avantajele economice ofer ite de tipizarea tehnologiilor
de fabrica ție, mai ales în unit ățile cu produc ții de serie mic ă și unicat.
Astfel, pentru reg ăsirea eficient ă a informa țiilor tehnologice valoroase cu privire la fabricarea
produselor similare din punct de vedere constructiv, se dovedea necesar ă colectarea și organizarea
datelor într-o baz ă de date tehnologic ă, care să poată fi accesat ă cu ușurință în cadrul unui sistem
CAPP. Dezvoltarea unui sistem de proiectare bazat pe variante tehnologice presupune [C04]:
formarea și codificarea grupuril or de produse; stabilirea prod uselor reprezen tative din cadrul
grupurilor; proiectarea manual ă sau identificarea tehnologiilor ti p privind fabricarea produselor
reprezentative; intr oducerea, într-o baz ă de date tehnologic ă, a planurilor de opera ții cu privire la
tehnologiile tip, dar și la alte tehnologii frecvent utilizate pe ntru fabricarea de produse. Planurile
de operații sunt indexate în conformitate cu codurile produselor asociate.
Pentru identificarea tehnologiei de referin ță, privind fabrica ția unui nou produs , este necesar ă
codificarea produsului și introducerea codului, ca dat ă de intrare, în sistemul CAPP. Dac ă
este
cazul, tehnologia de referin ță identificat ă se modific ă manual, corespunz ător particularit ăților
constructive ale produsului și condițiilor specifice de fabrica ție.
Majoritatea sistemelor CAPP existente sunt b azate pe variante tehnol ogice, spre exemplu:
CAMI-CAPP, MIPLAN, MITURN, MIA PP, ACUDATA/UNIVATION etc. [C04].
Sisteme de proiectare generative (analitice)
În ciuda avantajelo r oferite, utilizarea sistemelor de pr oiectare bazate pe variante tehnologice
avea două mari inconveniente: implica modificarea manual ă a tehnologiilor reg ăsite, corespunz ător
Capitolul 2 PROIECTAREA STRUCTURII PROCESELOR ȘI SISTEMELOR TEHNOLOGICE
– 46 – situațiilor concrete de produc ție, și solicita eforturi mari la între ținerea sistemelor (p entru actualizarea
permanent ă a bazei de date tehnologice, pentru actua lizarea sistemului de codificare folosit și
recodificarea produselor etc.). Aceste neajunsuri au condus la dezvoltarea sistemelor de proiectare
generative.
Aceste sisteme realizeaz ă o proiectare analitic ă a proceselor și sistemelor tehnologice
asociate fabrica ției produselor, pe baza datelor ini țiale specifice și utilizând reguli logice de decizie
tehnologic ă.
Toate informa țiile tehnologice, necesare pentru reali zarea procesului decizi onal, sunt stocate
în bazele de date sau de cuno ștințe cu care sistemele sunt prev ăzute. Datele ini țiale specifice pentru
proiectarea unei anumite tehnologii de fabrica ție, date de intrare în sist emul CAPP, trebuie introduse
de către utilizator și/sau preluate de c ătre sistem, într-un anumit mod.
Obiectivul actual al dezvolt ării sistemelor CAPP generative este acela de a minimiza
intervenția proiectantului tehnolog la elaborarea de tehnologii [J02].
Exemple de sisteme CAPP generative sun t: CPPP, AUTAP, APPAS, GARI etc. [C04].
2.3.2 Modalit ăți de reprezentare și de prelucrare a informa țiilor
Pentru a putea fi utilizate în sistemele CAPP, atât datele ini țiale necesare proiect ării, cât și
informațiile tehnologice folosite în procesul deciziona l trebuie reprezentate în anumite formate,
accesibile calculatorului. Mai mult, informa țiile utilizate în sistemele CAPP pot fi prelucrate în
două sensuri [C04]: pornind de la cele asociate semifabricatelor și urmărind obținerea prescrip țiilor
impuse produselor sau invers. Atât modul de reprezentare a informa țiilor, cât și sensul de prelucrare a acestora influen țează
semnificativ posibilit ățile de implementare a sistemelor CAPP.
2.3.2.1 Reprezentarea datelor ini țiale
Se eviden țiază mai multe posibilit ăți de reprezentare a datelor ini țiale în sistemele CAPP
[C04]: prin coduri, cu aj utorul limbajelor descrip tive, prin modele CAD.
Reprezentarea prin coduri [C04]
Utilizarea codurilor, pe ntru reprezentarea de date, s-a impus datorit ă conciziei și manipulării
lor ușoare de c ătre calculator. Mai mult, datele, reprezentate astfel, puteau fi utilizate direct în
sistemele CAPP. Astfel, în sistemele CAPP bazate pe variante tehnologice, singurele da te de intrare sunt
codurile asociate produselor. În cadrul diferitelor sisteme CAPP generative, au fost utilizate coduri
pentru reprezentarea: configura ției produselor (APPAS, GENPLAN etc. ), caracteristicilor geometrice
privind suprafe țele obiectiv, caracteristicilor tehnico-economice asociate procedeelor tehnologice
etc.
Reprezentarea cu ajutorul limbajelor descriptive [C04]
Limbajele descriptive sunt folosite mai ales pentru reprezentarea datelor cu privire la
construcția produselor de fabricat.
Astfel, pentru a se putea defini cât mai complet caracteristicile constructiv-tehnologice
asociate produselor, au fost concepute și utilizate, în sistemele CAPP, limbaje speciale de descriere
a acestora. Aceste limbaje sunt astfel proiectate, încât datele introduse prin intermediul lor s ă
poată fi folosite direct în cadrul si stemelor de proi ectare tehnologic ă.
În esen ță, toate aceste limbaje realizeaz ă descrierea suprafe țelor obiectiv ale produselor
prin: coduri asociate formelor acestora, adiacen ță, dimensiuni și precizii prescrise.
Capitolul 2 PROIECTAREA STRUCTURII PROCESELOR ȘI SISTEMELOR TEHNOLOGICE
– 47 – Exemple de sisteme CAPP, care utilizeaz ă această formă de reprezentare, sunt: AUTAP,
CIMS/PRO, GARI, CPPP, AUTOTECH etc.
Reprezentarea prin modele CAD [C04, D03, J02, S04]
Odat ă cu extinderea utiliz ării sistemelor CAD pentru proiectarea constructiv ă a produselor,
sistemele CAPP au început s ă preia datele, cu privire la geometri a produselor de fabricat, chiar din
modelele CAD. Se evita, în acest mod, redefinirea construc ției produselor, la proi ectarea tehnologiilor
de fabrica ție [C04].
Astfel, au fost dezvoltate sisteme CAPP, care puteau prelua datele constructive privind
produsele și obiectele supuse procesului din modele CAD tridimensionale, bazate pe dife rite scheme
de reprezentare a solidelor [D03]: descompunerea celular ă, reprezentarea prin muchii, reprezentarea
prin frontiere, geometria solid ă constructiv ă.
Datorit ă faptului c ă informațiile constructive furnizate de mode lele CAD nu puteau fi utilizate
direct în sistemele CAPP, se impunea prel ucrarea lor într-un anumit mod. Aceast ă prelucrare viza,
în esență, recunoașterea, în modelele CAD, a unor p ărți distinctive de form ă asociate solidelor,
entități constructiv-tehnologice utilizate în sistemele CAPP.
În sistemele CAPP, recunoa șterea părților distinctive de form ă se poate realiza în dou ă
moduri: interactiv, te hnologul recunoscând și selectând entit ățile constructiv-tehnologice ale solidului
dintr-o imagine a acestuia; au tomat, sistemul fiind prev ăzut cu algoritmi specifici de recunoa ștere
și extragere a p ărților distinctive.
Pentru o integrare mai bun ă a proiect ării constructive și tehnologice în si stem asistat de
calculator, s-au dezvoltat noi sisteme CAD, care reprezint ă solidele direct prin p ărțile distinctive
de formă asociate sau chiar prin p ărțile lor distinctive din punct de vedere tehnologic [J02, S04].
Exemple de sisteme CAPP, care preiau informa ții geometrice din modele CAD, sunt:
CADCAM, AUTOPLAN, GENPLAN etc. [C04].
2.3.2.2 Reprezentarea informa țiilor și regulilor de decizie tehnologic ă
Informa țiile tehnologice, din domeniul de proiectare, sunt utilizate, în sistemele CAPP
generative, pentru realizarea pr ocesului decizional. Din aceast ă cauză, modul de reprezentare a
informațiilor tehnologice, în aceste sisteme, este în strâns ă legătură cu reprezentarea regulilor de
decizie tehnologic ă.
Cele mai frecvent utilizate mijloace de reprezentare a informa țiilor și regulilor de decizie
tehnologic ă, în sistemele CAPP generative, sunt [C04, J02]: arborii de decizie, tabelele de decizie,
colecțiile de fapte și regulile de produc ție din sistemele expert.
Reprezentarea prin arbori de decizie [C04]
Arborele de decizie este un mijl oc foarte des utilizat pentru re prezentarea fluxului decizional,
din cadrul oric ărui proces de decizie. Într-un arbore de decizie (v. figura 2.17), fiec ărui arc i se
asociază o expresie (condi ție), iar pentru fiecare cale (succesiune de arce), care leag ă rădăcina de un
arc terminal, se prevede o ac țiune.
Capitolul 2 PROIECTAREA STRUCTURII PROCESELOR ȘI SISTEMELOR TEHNOLOGICE
– 48 –
Figura 2.17 Exemplu de arbore de decizie [C04]
În cadrul sistemelor CAPP, arborii de decizie pot fi implementa ți în două moduri: direct
prin codul de program sau printr-o structur ă arborescent ă de date.
În general, reprezentarea prin cod este mai u șor de aplicat, dar între ținerea și dezvoltarea
ulterioară a sistemului sunt di ficile, mai ales dac ă sunt realizate de c ătre un alt programator decât
proiectantul sistemului.
Un exemplu de sistem CAPP, care utilizeaz ă această formă de reprezentare, este APPAS,
realizat de Wysk în 1977.
Reprezentarea prin tabele de decizie [C04]
Tabelele de decizie constituie un mijloc uzual de prezentare, în literatura de specialitate, a
informațiilor și regulilor de decizie tehnologic ă (v. figura 2.18). Acestea pot fi implementate relativ
ușor și în sistem asistat de calculator.
Figura 2.18 Exemplu de tabel de decizie [C04]
În sistemele CAPP, care folosesc tabele de decizie, se utilizeaz ă programe speciale pentru
implementarea tabelelor și controlul oper ării acestora. Aceste programe, denumite și limbaje de
programare ale tabelului de decizie, in clud: limbajul de programare de baz ă, tabelul de decizie
propriu-zis și limbajul de control.
Limbajul de baz ă este limbajul pe structura c ăruia se dezvolt ă, prin adăugare de facilit ăți
specifice de programare, limbajul tabelului de decizie. Tabelul de decizie se implementeaz ă prin
cod de program, iar utilizarea sa (intr ări, ieșiri, prelucr ări de date) este controlat ă prin limbajul de
control.
Capitolul 2 PROIECTAREA STRUCTURII PROCESELOR ȘI SISTEMELOR TEHNOLOGICE
– 49 – Un exemplu de sistem CAPP, care utilizeaz ă tabele de decizie, este CAPSY, dezvoltat la
Universitatea Tehnic ă din Berlin.
Reprezentarea prin colec ții de fapte și reguli de produc ție (în sisteme expert) [C04, J02, N02]
Din cauz ă că arborii și tabelele de decizie nu asi gurau o flexibilitate corespunz ătoare
sistemelor CAPP care le utilizau, s-au c ăutat alte mijloace de reprezentare, care s ă conducă la o
flexibilitate mai bun ă [J02]. Așa s-au impus sistemele expert CAPP și formele lor specifice de
reprezentare a cuno ștințelor.
Un sistem expert este compus din: baza de cuno ștințe, mecanismul de inferen ță și interfața
sistem-utilizator.
În cadrul sistemelor expert CAPP, cuno ștințele, din baza de cuno ștințe, sunt reprezentate
cel mai adesea sub dou ă forme: prin colec ții de fapte și prin reguli de produc ție.
Cuno ștințele cu caracter declarativ, denumite și fapte, sunt reprezentate prin structuri
arborescente de date, denumite colec ții. O colec ție de date se caracterizeaz ă printr-un nume și
mai multe atribute (caracteristici), c ărora li se asociaz ă valori. Atributele de scriu caracteristicile
definitorii ale obiectelor din colec ție și, la rândul lor, pot s ă aibă asociate alte atribute secundare,
cu valori specifice.
Cuno ștințele cu caracter procedural sunt reprezentate prin reguli de produc ție, denumite
și producții. O regul ă de produc ție este definit ă uzual printr-un dublet condi ție-acțiune.
Sistemele expert CAPP au organizate, de obicei, pe colec ții informa țiile cu privire la [C04]:
produsele de fabricat și semifabricatele folosite, procedeele și schemele tehnologice aplicabile,
mijloacele tehnologice disponibile. Regulile de produc ție sunt utilizate pentru [C04]: recunoa șterea
și extragerea p ărților distinctive de form ă din modelele CAD, stabilirea activit ăților tehnologice,
determinarea restric țiilor de grupare a activit ăților, stabilirea mijloacelor tehnologice și a parametrilor
tehnologici de lucru. Câteva exemple de sisteme expert CAPP sunt [C04]: GARI, SIPP, SIPS, QTC etc.
2.3.2.3 Sensul de prelucrare a informa țiilor [C04]
Corespunz ător sensului de prelucrare a informa țiile disponibile, sistemele CAPP generative,
dar mai ales cele expert, realizeaz ă proiectarea tehnologic ă în două moduri: prin înl ănțuire înainte
sau prin înl ănțuire înapoi.
Proiectarea prin înl ănțuire înainte
În cazul proiect ării prin înl ănțuire înainte, tehn ologiile de fabrica ție se construiesc prin
prelucrarea datelor ini țiale cu privire la semifabricate, u tilizându-se informa țiile și regulile de decizie
tehnologic ă, până când sunt ob ținute datele ini țiale asociate produs elor de fabricat.
Proiectarea prin înl ănțuire înapoi
La proiectarea prin înl ănțuire înapoi, tehnolo giile de fabrica ție rezultă prin prelucrarea datelor
inițiale privind produsele, folosindu-se informa țiile și regulile de decizie tehnologic ă, până la
obținerea datelor ini țiale cu privire la semifabricatele folosite.
Datorit ă unei implement ări mai ușoare, la dezvoltarea sistemelor CAPP se prefer ă adeseori
adoptarea acestei variante.
2.3.3 Realiz ări
2.3.3.1 Preliminarii
În literatura de specialitate [D03] se men ționează existența a mai mult de 150 de sisteme
CAPP dezvoltate pân ă acum. Dintre acestea, marea majorita te sunt bazate pe variante tehnologice
Capitolul 2 PROIECTAREA STRUCTURII PROCESELOR ȘI SISTEMELOR TEHNOLOGICE
– 50 – [C04] și sunt concepute pentru proiectarea de tehnologii de prelucrare prin a șchiere pentru diferite
clase sau tipuri de piese.
Sisteme CAPP bazate pe variante tehnologice au fost dezvoltate și în România, de exemplu
[D03, I09]:
¾ SETI-TC – sistem informatic dezvoltat de colecti vul DISROM din cadrul catedrei T.C.M. –
Universitatea POLITEHNICA din Bucure ști pentru elaborarea tehnologiilor individuale de
prelucrare prin a șchiere, pe baza unor tehnologii cadru asociate pieselor reprezentative;
¾ PAPT – sistem dezvoltat în mai multe versiuni la Universitatea TRANSILVANIA din Bra șov,
sub coordonarea Prof. Dr. Ing. Nicolae-Valen tin IVAN, pentru elaborarea de tehnologii de
prelucrare prin a șchiere, pe baza proceselor tehnologice tip;
¾ LIPCON – sistem dezvoltat la I.C.T.C.M. Bucure ști pentru proiectarea tipizat ă a reperelor.
Chang (1998) [C04] efectueaz ă o recenzie a nu mai pu țin de 62 de sisteme CAPP existente,
alte lucrări [A06, B07, B08, D06, G05, H01, I03, J03, L05, L07, R02, S05, T03, U01, Z03] conturând
caracteristicile definitorii ale unor sisteme realizate sau în curs de realizare.
Dintre sistemele generative disponibile, au fost alese dou ă, funcționale, care vor fi descrise
succint în cele ce urmeaz ă.
2.3.3.2 Sistemul DTM / CAPP [J02]
În 1989, în Olanda, Universitatea Tehnologic ă din Delft și Somatech Applicaties B.V.
din Veenendaal au ini țiat un proiect comun, al c ărui obiectiv era dezvoltar ea unui sistem integrat,
denumit “Proiectare pentru fabrica ție” (Design To Manufacture). Se dorea ca sistemul s ă integreze
funcțiile de proiectare constructiv ă, proiectare tehnologic ă și programare, pentru cazul fabrica ției
pieselor în serii mici și prin prelucr ări prin așchiere.
Elementul central al DTM este su bsistemul de proiectare tehnologic ă generativ ă, denumit
DTM / CAPP. Arhitectura și modul de implementare a proto tipului DTM / CAPP, finalizat în
1995, sunt prezentate schematic în figura 2.19.
Figura.2.19 Arhitectur ă și implementare prototip DTM / CAPP [J02]
Modulele sistemului CAPP și principalele func ții asociate acestora sunt:
¾ Interfața cu utilizatorul (creat ă cu programul Hoops) – permite utilizatorului s ă controleze
procesul de proiectare și să vizualizeze rezultatele proiect ării;
¾ Modulul de selectare scenarii – permite adoptarea unor metodo logii alternative de proiectare
tehnologic ă (proiectare structurat ă sau nestructurat ă pe nivele de detaliere, stabilire variante de
Capitolul 2 PROIECTAREA STRUCTURII PROCESELOR ȘI SISTEMELOR TEHNOLOGICE
– 51 – utilaje tehnologice înainte sau dup ă determinarea variantelor de procedee tehnologice) și controleaz ă
executarea modulelor programului, corespunz ător selecției făcute de utilizator;
¾ Modulul de selectare procedee tehnologice – genereaz ă variantele de procedee tehnologice de
prelucrare privind suprafe țele obiectiv ale piesei;
¾ Modulul de analiz ă a toleran țelor – calculează valorile factorului de toleran ță asociat suprafe țelor
piesei (indicator al dificult ății de realizare a preciziil or prescrise privind pozi ția relativă), în vederea
generării de restric ții, care să impună gruparea unor prelucr ări de finisare la o aceea și prindere a
semifabricatului;
¾ Modulul de analiz ă a grupării activit ăților – genereaz ă restricții de preceden ță și de grupare în
prinderi /opera ții cu privire la activit ățile de prelucrare;
¾ Modulul de stabilire a prinderilor /opera țiilor – determin ă modul de grupare a prelucr ărilor în
operații tehnologice, în raport cu optimizarea func ției economice selectate de c ătre utilizator;
¾ DTM / Modelorul de p ărți distinctive – permite reprezentarea pieselor prin p ărțile distinctive de
formă asociate sau, respectiv, recunoa șterea interactiv ă a părților distinctive în modele CAD,
bazate pe reprezentarea prin frontiere sau pe geometria solid ă constructiv ă;
¾ Modelorul solid (ACIS) – permite reprezentarea solidelor prin frontiere sau prin geometria solid ă
constructiv ă;
¾ MetCAPP – subsistem CAPP generativ (cu interfa ță proprie) care, prin modulele sale, permite
selectarea utilajelor (CutPL AN), determinarea prelucr ărilor asociate suprafe țelor obiectiv (CutTECH)
și calcul parametrilor tehnologici de lucru (CutDATA);
¾ SmartCAM – subsistem (cu interfa ță proprie) care genereaz ă programele pies ă pentru prelucrarea
pe utilaje cu comand ă numerică;
¾ Baza de date – asigură stocarea și regăsirea rapid ă a datelor necesare sistemului CAPP.
2.3.3.3 Sistemul TehnoCIN [D03]
În 1993, Cristian DOICIN, cadru didactic în cadrul catedrei T.C.M. – Universitatea
POLITEHNICA din Bucure ști, își începea studiile doctorale, tema tezei de doctorat fiind “Contribu ții
la proiectarea asistat ă de calculator a tehn ologiei de prelucrare a arborilor din construc ția de mașini”.
Unul dintre obiectivele de cercetare era dezvoltare a unui sistem CAPP generativ, pentru elaborarea
tehnologiilor de prelucrare a pieselor de tip arbore.
Sistemul conceput, denumit TehnoCIN și finalizat în 2001, perm ite elaborarea tehnologiilor
de prelucrare prin a șchiere pentru arbori drep ți, obținuți din semifabricate laminate. Structura
generală a sistemului se prezint ă schematic în figura 2.20.
Figura 2.20 Structura general ă a unui sistem de fabr icare integrat [D03]
Capitolul 2 PROIECTAREA STRUCTURII PROCESELOR ȘI SISTEMELOR TEHNOLOGICE
– 52 –
Sistemul este constituit din trei module prin cipale: modulul de generare forme, modulul de
generare variante de proces tehnologic și modulul de generare elemen te de sistem. Principalele
funcții asociate modulelor și modul de implementare a acestora su nt descrise sintet ic în cele ce
urmează.
Modulul de generare forme (MGF)
Are drept component ă principal ă Modelorul de p ărți distinctive , acesta fiind un sistem
CAD, de reprezentare a solidelor prin p ărțile distinctive asociate. Ca modelor CAD se folose ște
sistemul Autodesk Mechanical Desktop v. 4.0, pe ntru AutoCAD 2000. Modelul solid al piesei este
realizat cu utilitarul “Shaft generator” și se prelucreaz ă de către Analizorul de p ărți distinctive .
Acesta, constituit ca pachet de programe dez voltate în Visual C++ 6.0, interpreteaz ă și extrage
datele cu privire la p ărțile distinctive din modelul 3D (informa țiile privind pozi ția de-a lungul axei
Oz, dimensiunile definitorii etc.) și, respectiv, din desene 2D sau de la utilizator (informa țiile cu
privire la abaterile dimensionale, de form ă și de pozi ție relativ ă, la rugozitatea prescris ă, la
tratamentul termic). Informa țiile extrase sunt stocate în baza de date a sistemului, în cadrul unor
tabele interconectate.
Modulul de generare variante de proces tehnologic (MGPT)
Reprezint ă nucleul sistemului TehnoCIN și este constituit din proceduri și funcții dezvoltate
în VB 6.0. Mo dulul utilizeaz ă informațiile furnizate de MGF și stabilește mai multe variante
preliminare privind: prelucr ările asociate p ărților distinctive, gruparea prelucr ărilor în opera ții,
dimensiunile semifabr icatului, dimensiunile intermediare ale p ărților distinctive, regimurile de
așchiere și normele de timp. Variantele de proces te hnologic generate sunt ordonate în func ție de
durată. După selectarea, dintr-o list ă propusă de aplica ție, a utilajelor și sculelor asociate variantelor
de proces care se doresc a fi detaliate, pentru aceste variante sunt reca lculate regimurile de a șchiere
și normele de timp. Variantele deta liate sunt reordonate, corespunz ător noilor durate. Pentru variantele
de proces selectate, sistemul poate genera pr ograme AutoLISP, care, ru late în AutoCAD 2000,
realizează automat elabor area documenta ției tehnologice (planurile de opera ții).
Modulul de generare elemente de sistem (MGES)
Are rolul de a stabili caracteristicile constructiv e cu privire la mijloacele tehnologice, astfel
încât să se asigure ob ținerea preciziei prescrise pentru piesa fabricat ă. Modulul nu a fost înc ă
implementat.
Capitolul 3 PROGRAMAREA PROCESELOR ȘI SISTEMELOR TEHNOLOGICE
– 53 – Capitolul 3
PROGRAMAREA PROCESELOR ȘI SISTEMELOR TEHNOLOGICE
3.1 PRELIMINARII
În literatura de specialitate nu se men ționează explicit conceptul de “Programare a
proceselor și sistemelor tehnologice”. În schimb, sunt u tilizate diferite alte concepte, cu o aceea și
semnifica ție: “Scheduling” [B02, J02, M02, M03, P 05, S07, S18] sau “Operations scheduling”
[S09], în literatura de limb ă engleză; “Programare operativ ă a produc ției” [B01, I05, T02],
“Ordonan țare a produc ției” [H04, N03, N04, N05] sau “Programare a produc ției” [N06, R06], în
literatura de limb ă română.
3.2 ROLUL PROGRAM ĂRII
Programarea proceselor și sistemelor tehnologice reprezint ă un sistem de activit ăți de tip
informatic, pentru planif icarea în detaliu a fabric ării produselor [B01]. Al te câteva moduri de
definire a rolului asociat activit ăților de programare se prezint ă sintetic în tabelul 3.1.
Tabelul 3.1
MODURI DE DEFINIRE A ROLULUI ASOCIAT PROGRAM ĂRII
PROCESELOR ȘI SISTEMELOR TEHNOLOGICE
Nr. Elemente cheie în defini ții Surse
1 determină resursele de alocat, pentru realizarea proceselor de fabrica ție a produselor, și
momentele la care acestea se aloc ă M03
2 alocă resursele în timp, pentru realizarea unui set de sarcini productive P05, S18
3 repartizeaz ă în timp activit ățile productive, spre realizare de c ătre anumite resurse B02
4 coordoneaz ă utilizarea în timp a resurselor … produsele s ă fie realizate la termenele stabilite B13, S09
5 asigurã eșalonarea sarcinilor de produc ție, în func ție de mărimea parametrilor conducerii
operative N03,
N04
6 stabilirea unei e șalonări a sarcinilor de produc ție … în raport cu m ărimea parametrilor de
conducere operativ ă … și cu dinamica în timp a disponibilit ăților de capacitate de produc ție H04
7 stabilește ordinea de execu ție a opera țiilor tehnologice pe locuri de muncã … ținând seama
de mijloacele de produc ție existente și de forța de muncã necesarã … în vederea respect ării
termenelor de livrare a produselor I05
8 repartizeaz ă operațiile tehnologice pe locuri de munc ă, pentru realizarea proceselor
tehnologice J02, S07
9 stabile ște când, unde și ce opera ții vor fi executate pentru fabricarea produselor M02
3.3 METODOLOGII DE PROGRAMARE
3.3.1 Clasificare general ă
Literatura de specialitate [B01, S15] propune o clasificare general ă a metodologiilor de
programare a proceselor și sistemelor tehnologice, în func ție de anumite caracteristici tehnico-
organizatorice asociate fabrica ției produselor. Metodologiile de programare tip eviden țiate, precum
și caracteristicile definitorii ale condi țiilor de fabrica ție asociate, sunt prezentate sintetic în tabelul
3.2.
Capitolul 3 PROGRAMAREA PROCESELOR ȘI SISTEMELOR TEHNOLOGICE
– 54 – Tabelul 3.2
METODOLOGII TIP DE PROGRAMARE A
PROCESELOR ȘI SISTEMELOR TEHNOLOGICE
Denumire generic ă Caracteristici definitorii ale condi țiilor de fabrica ție asociate
METODOLOGIE DE
PROGRAMARE A PROIECTELOR
DE FABRICA ȚIE ¾ Realizarea, într-o anumit ă perioadă de timp, a unui proiect
de fabrica ție (caracterizat printr-un obiectiv unic și măsurabil)
METODOLOGIE DE
PROGRAMARE A FABRICA ȚIEI
ÎNTR-UN ATELIER ¾ Realizarea, într-o anumit ă perioadă de timp, a mai multor
procese tehnologice diferite, cu ajutorul unor resurse tehnologice
comune (de tip utilaj), dispuse pe grupe omogene
METODOLOGIE DE
PROGRAMARE A FABRICA ȚIEI PE
O LINIE TEHNOLOGIC Ă ¾ Realizarea, într-o anumit ă perioadă de timp, a mai multor
procese tehnologice diferite, cu ajutorul unor resurse tehnologice
comune (de tip utilaj), dispuse pe o linie de fabrica ție
¾ Ordinea de realizare a proceselor tehnologice este aceea și
pentru toate resursele din linia tehnologic ă de fabrica ție
METODOLOGIE DE
PROGRAMARE A FABRICA ȚIEI PE
O RESURS Ă TEHNOLOGIC Ă ¾ Realizarea, într-o anumit ă perioadă de timp, a mai multor
procese tehnologice uniopera ționale diferite, cu ajutorul unei
resurse tehnologice comune (de tip utilaj)
METODOLOGIE DE
ECHILIBRARE A LINIILOR DE
FABRICA ȚIE ÎN FLUX CONTINUU ¾ Realizarea fabrica ției produselor în flux continuu, pe linii
tehnologice de fabrica ție
3.3.2 Structur ă general ă
Din literatura de specialitate se remarc ă faptul că programarea proceselor și sistemelor
tehnologice poate fi realizat ă doar analitic, utilizâ ndu-se în acest scop, în marea majoritate a
cazurilor, modele algoritmice de programare. To ate aceste modele stabilesc, într-un anumit mod,
niște programe de lucru asociate fabrica ției produselor, pornind de la un set de date ini țiale
specifice.
Programele de lucru stabilite se reprezint ă, în documenta ția de programare, sub form ă
tabelară sau, respectiv, grafic ă (diagrame Gantt, diagrame de înc ărcare a resurselor etc.) [B01,
P05, S09].
Avându-se în vedere aceste elemente, se consider ă că, în general, programarea proceselor
și sistemelor tehnologice are asociate urm ătoarele sarcini:
1. Identificarea datelor ini țiale pentru programare;
2. Stabilirea programelor de lucru;
3. Elaborarea documenta ției de programare.
3.3.3 Date ini țiale pentru programare
Tipurile de date ini țiale, utilizate în cadrul diferitelo r modele de programare, prezint ă unele
particularit ăți, în funcție de metodologia de programa re tip în care se încadreaz ă modelul.
Totu și, se consider ă [B01, S09] c ă tipurile de date ini țiale, necesare în general pentru
programarea proceselor și sistemelor tehnologice, pot fi grupate pe categorii, dup ă cum se prezint ă
în tabelul 3.3.
Capitolul 3 PROGRAMAREA PROCESELOR ȘI SISTEMELOR TEHNOLOGICE
– 55 – Tabelul 3.3
CATEGORII DE DATE INI ȚIALE PENTRU PROGRAMAREA
PROCESELOR ȘI SISTEMELOR TEHNOLOGICE
Denumire generic ă Tipuri de date din categorie
Durată
Resurse tehnologice asociate și cantități necesare
Restricții de grupare în cadrul proceselor tehnologice DATE PRIVIND
ACTIVITĂȚILE TEHNOLOGICE
Restricții temporale privind realizarea
Dispunerea în spa țiul de produc ție
Restricții temporale privind disponibilitatea DATE PRIVIND
RESURSELE TEHNOLOGICE Restricții cu privire la realizarea simultan ă de activit ăți
CARACTERISTIC Ă DE PERFORMAN ȚĂ ȘI CRITERIU DE OPTIMIZARE ASOCIAT
Caracteristicile de performan ță, optimizate uzual în cadrul di feritelor modele de programare
a proceselor și sistemelor tehnologice, sunt [B01, P05, S09]:
¾ Data de finalizare a proceselor tehnologice;
¾ Întârzierea maxim ă a proceselor tehnologice (în raport cu termenele impuse pentru finalizare) ;
¾ Suma întârzierilor proceselor tehnologice;
¾ Numărul de procese tehnologice întârziate;
¾ Abaterea maxim ă (întârziere sau avans) a proceselor tehnologice;
¾ Suma duratelor de imobilizare, sub form ă de produc ție neterminat ă, a obiectelor procesate;
¾ Timpul total de neutilizare a resurselor tehnologice.
Unele caracteristici de performan ță pot fi ponderate, corespunz ător importan ței care se
acordă realizării diferitelor procese tehnologice la termenele impuse [S09].
Nu au fost înc ă concepute modele algoritmice, care s ă permită obținerea eficient ă de
soluții de programare în cazul adopt ării unor caracteristici de performan ță de tip cost sau profit
[S09].
3.3.4 Stabilirea programelor de lucru
3.3.4.1 Preliminarii [S09]
În cadrul diferitelor modele de programare existente, stabili rea programelor de lucru privind
fabricația se realizeaz ă cu ajutorul unor algoritmi de program are specifici. Algoritmii de programare
utilizați pot fi, de la caz la caz, exac ți sau euristici.
Algoritmii exac ți garanteaz ă optimalitatea solu țiilor de programare oferite, indiferent de
setul de date ini țiale considerat în cadrul modele lor. Cei euristici nu garanteaz ă optimalitatea
soluțiilor furnizate, pentru multe probleme de programare constituind îns ă singurele mijloace de
rezolvare eficient ă. Performan ța, asociată unui algoritm euristic de programare, se apreciaz ă prin
calitatea solu țiilor generate (diferen ța dintre solu ția euristic ă și soluția optimă) și prin efortul de
calcul solicitat.
Pe de alt ă parte, marea majoritate a modelelor de programare existente sunt deterministe,
considerând datele ini țiale ca fiind cert cunoscute (determinabi le cu exactitate). Modelele probabiliste
propuse consider ă, de obicei, ca fiind probabile duratele activit ăților și, eventual, termenele impuse
pentru începerea proceselor tehnologice.
Capitolul 3 PROGRAMAREA PROCESELOR ȘI SISTEMELOR TEHNOLOGICE
– 56 – 3.3.4.2 Modele de programare
În literatura de specialitate se reg ăsesc foarte multe modele algoritmice, destinate program ării
proceselor și sistemelor tehnologice. Aces te modele se particularizeaz ă atât prin setul de date ini țiale
adoptat, cât și prin metodele și/sau mijloacele utilizate pentru stabilirea programelor de lucru.
În tabelul 3.4 sunt expuse tipurile repr ezentative de modele algoritmice, corespunz ătoare
metodologiilor de programare tip. Cu privire la aces te modele, în mare majoritate deterministe,
se evidențiază și principalele caracteristici definitorii.
Tabelul 3.4
CATEGORII DE MODELE DE PROGRAMARE A
PROCESELOR ȘI SISTEMELOR TEHNOLOGICE
Tipuri de modele din categorie Denumire generic ă Denumire generic ă Caracteristici definitorii Surse
Modelul C.P.M. ¾ Nu asociaz ă resurse pentru activit ăți A01, B01, B03,
B05, G04, H03,
I06, M01, M05,
M06, N05, S09
Modele de
Eșalonare a consumului de resurseC01, M06, N03,
N04, T02, S09,
S16, W04, Y01
Modele de
Ordonanțare a resurselor ¾ Generaliz ări ale modelului C.P.M.
¾ Utilizează algoritmi euristici și reguli
de prioritate asociate activit ăților
¾ Caracteristic ă de performan ță: durata
proiectului N03, N04 MODELE DE
PROGRAMARE A
PROIECTELOR DE
FABRICA ȚIE
Modele P.E.R.T. ¾ Modele probabiliste
¾ Nu asociaz ă resurse pentru activit ăți C01, H03, H04,
M05, S09, S12
Modele de
Programare liniar ă cu condiții
disjunctive ¾ Utilizează algoritmi exac ți, de tip
Branch & Bound
¾ Caracteristic ă de performan ță: data de
finalizare a proceselor tehnologice B02, N06, R06,
T02, P05
Model de
Ordonanțare pe baza analizei
acoperirilor intervalelor de lucru ¾ Utilizează un algoritm euristic și reguli
de prioritate a activit ăților
¾ Caracteristic ă de performan ță: data de
finalizare a proceselor tehnologice B01
Modele de
Ordonanțare locală a activităților C02, N06, R01,
R04, S01, S07,
W01
Modele de
Ordonanțare global ă a activităților¾ Utilizează algoritmi euristici și reguli
de prioritate asociate activit ăților
N05, N06, T02
Model de
Programare prin decalarea
locurilor înguste ¾ Utilizează un algoritm euristic
¾ Caracteristic ă de performan ță: data de
finalizare a proceselor tehnologice P05, W03
Modele O.P.T. ¾ Utilizează algoritmi euristici și reguli
de prioritate asociate activit ăților S09, W03 MODELE DE
PROGRAMARE A
FABRICA ȚIEI ÎNTR-UN
ATELIER
Modelul Jackson ¾ Atelierul con ține două resurse (utilaje)
¾ Utilizează un algoritm exact
¾ Caracteristic ă de performan ță: data de
finalizare a proceselor tehnologice S09
Modelul Johnson ¾ Linia con ține două resurse (utilaje)
¾ Utilizează un algoritm exact
¾ Caracteristic ă de performan ță: data de
finalizare a proceselor tehnologice B10, N06, T02,
P05, S09
Modelul Palmer D02, N05, P05
Modelul Campbell-Dudek-Smith D02, S09
Modelul Gupta D02, S09 MODELE DE
PROGRAMARE A
FABRICA ȚIEI PE O
LINIE TEHNOLOGIC Ă
Modelul Dannenbring ¾ Generaliz ări ale modelului Johnson
¾ Utilizează algoritmi euristici și reguli
de prioritate asociate activit ăților
¾ Caracteristic ă de performan ță: data de
finalizare a proceselor tehnologice D02
Capitolul 3 PROGRAMAREA PROCESELOR ȘI SISTEMELOR TEHNOLOGICE
– 57 – CATEGORII DE MODELE DE PROGRAMARE A
PROCESELOR ȘI SISTEMELOR TEHNOLOGICE
Tipuri de modele din categorie Denumire generic ă Denumire generic ă Caracteristici definitorii Surse
Modelul Brown-Lomnicki ¾ Generalizare a modelului Johnson
¾ Utilizează un algoritm exact, de tip
Branch & Bound
¾ Caracteristic ă de performan ță: data de
finalizare a proceselor tehnologice N06
Modele de
Programare secven țială ¾ Utilizează algoritmi euristici și reguli
de prioritate asociate activit ăților
¾ Caracteristic ă de performan ță: data de
finalizare a proceselor tehnologice N06, T02
Modelul Jackson ¾ Utilizează un algoritm exact
¾ Caracteristic ă de performan ță:
întârzierea maxim ă a proceselor B01, G06, S09
Modelul Moore ¾ Utilizează un algoritm exact
¾ Caracteristic ă de performan ță:
numărul de procese întârziate G06, S09
Modele de
Programare dinamic ă ¾ Utilizează algoritmi exac ți
¾ Caracteristic ă de performan ță: suma
întârzierilor proceselor tehnologice P05, S09
Modelul Rachamadugu-Morton ¾ Utilizează un algoritm euristic și reguli
de prioritate a activit ăților
¾ Caracteristic ă de performan ță: suma
întârzierilor ponderate ale proceselor P05, S09 MODELE DE
PROGRAMARE A
FABRICA ȚIEI PE O
RESURSĂ
TEHNOLOGIC Ă
Modele Neuronale ¾ Utilizează o rețea neuronal ă și reguli
de prioritate asociate activit ăților
¾ Caracteristic ă de performan ță: suma
întârzierilor ponderate ale proceselor K04
Modele dezvoltate pe
Algoritmi de c ăutare a drumurilor
minime în diagrafuri R05
Modele de
Programare dinamic ă B06, R05
Modele dezvoltate pe
Algoritmi de tip Branch & Bound R05
Modele dezvoltate pe
Algoritmi de tip Backtrack ¾ Utilizează algoritmi exac ți
¾ Caracteristic ă de performan ță: timpul
total de neutilizare a resurselor liniei
R05
Modele dezvoltate pe
Algoritmi de tip Best Bud ¾ Utilizează algoritmi euristici
¾ Caracteristic ă de performan ță: timpul
total de neutilizare a resurselor liniei R05 MODELE DE
ECHILIBRARE A
LINIILOR DE
FABRICA ȚIE ÎN
FLUX CONTINUU
Modele dezvoltate pe
Algoritmi de tip Greedy ¾ Utilizează algoritmi euristici și reguli
de prioritate asociate activit ăților
¾ Caracteristic ă de performan ță: timpul
total de neutilizare a resurselor liniei I01, I02, R05
Pinedo (1995) [P05] descrie succint și niște modele generice, care, prin adapt ări minimale,
ar putea fi utilizate pentru rezolvarea oric ărei probleme de programare. Modelele propuse se bazeaz ă,
de la caz la caz, pe:
¾ Algoritmi euristici și reguli combinate de prioritate a activit ăților;
¾ Algoritmi euristici de c ăutare în vecin ătatea solu țiilor problemei (de tip Simulated Annealing,
Tabu sau genetic) ;
¾ Algoritmi euristici de c ăutare în spa țiul stărilor solu țiilor problemei (de tip Filtered Beam) ;
¾ Algoritmi euristici de c ăutare orientat ă de restric ții.
Capitolul 3 PROGRAMAREA PROCESELOR ȘI SISTEMELOR TEHNOLOGICE
– 58 – 3.4 SISTEME DE PROGRAMARE ASISTAT Ă DE CALCULATOR
3.4.1 Structur ă general ă [P05]
3.4.1.1 Preliminarii
Pentru ob ținerea informa țiilor pe care le utilizeaz ă, un sistem de programare asistat ă de
calculator a proceselor și sistemelor tehnologice (sistem CAS) trebuie s ă fie într-o permanent ă
interacțiune cu alte sisteme info rmatice din întreprindere.
În general, un sistem CAS comunic ă cu: sistemul de planificare pe termen lung și mediu,
pentru ob ținerea de informa ții generale cu privire la programul de utilizare a for ței de munc ă,
planificarea reviziilor etc.; sist emul de planificare a necesit ăților materiale (MRP), pentru preluarea
informațiilor cu privire la termenel e impuse pentru începerea și finalizarea proceselor tehnologice;
sistemul de urm ărire a fabrica ției, pentru ob ținerea de informa ții privind disponibilitatea resurselor
tehnologice, avansul fabrica ției etc.
Sistemele CAS sunt constituite, în general, din mai multe module. Dintre aceste module,
o importan ță deosebit ă pentru realizarea func ției sistemelor o au (v. figura 3.1): modulul de
gestiune a bazei de date, modulul de generare a programelor de lucru și modulele de interfa ță cu
utilizatorul.
Figura 3.1 Structur ă generală a sistemelor de programare asistat ă de calculator [P05]
3.4.1.2 Modulul de gestiune a bazei de date
Principalele func ții asociate acestui modul sunt: verificarea acurate ții datelor, înainte de
utilizare sau stocare; manipularea datelor; prelucrarea statistic ă a datelor, în vederea analizei acestora
de către utilizator.
Marea majoritate a si stemelor CAS stocheaz ă informațiile utilizate în cadrul unor baze de
date specifice. Unele sisteme CAS, cele expert, sunt prev ăzute atât cu baze de date, cât și cu baze
de cunoștințe.
Bazele de date, utilizate uzua l în sistemele CAS, sunt rela ționale, acestea stoc ând atât datele,
cât și relațiile dintre ele. Aceste baze de date sunt, de obicei, structurat e în raport cu caracterul datelor
stocate: static sau dinamic.
Date statice sunt toate datele ini țiale utilizate pentru pr ogramarea proceselor și sistemelor
tehnologice. Uneori, sunt consid erate ca fiind tot date statice și: prioritățile sau ponderile asociate
proceselor tehnologice, în func ție de importan ța acordată realizării lor la termen; timpii de preg ătire-
Capitolul 3 PROGRAMAREA PROCESELOR ȘI SISTEMELOR TEHNOLOGICE
– 59 – încheiere asocia ți operațiilor tehnologice, dac ă aceștia nu depind de succesiunea opera țiilor executate
pe un acela și utilaj etc.
Date dinamice sunt acelea care depind de programele de lu cru care se genereaz ă, de exemplu:
începutul și sfârșitul programat al activit ăților; intervalele de disponib ilitate asociate resurselor, dup ă
programare; succesiunea de realizare a activit ăților pe resursele tehnologice etc.
Bazele de cuno ștințe, din cadrul sistemelor expert CAS, sunt constituite, în general, din
seturi de reguli de programare, definite prin dublete condi ție-acțiune sau prin propozi ții de logic ă
matematic ă, și, respectiv, din seturi de colec ții, reprezentând comenzile de lucru și resursele
tehnologice.
3.4.1.3 Modulul de generare a programelor de lucru
Principala func ție, asociat ă acestui modul, este aceea de stab ilire a programelor de lucru
pentru realizarea fabrica ției produselor. Modul efectiv de stabilire a acestor programe prezint ă însă
unele particularit ăți, în funcție de tipul sistemului CAS: conven țional sau expert.
Marea majoritate a sistemel or CAS existente sunt conven ționale, acestea fiind dezvoltate
prin implementarea unuia sau mai multor mode le algoritmice de programare. Utilizarea acestor
sisteme se recomand ă mai ales în cazul în care se dore ște optimizarea unor caracteristici de
performan ță cu privire la programele de lucru, iar gradul de incer titudine asupra condi țiilor de
fabricație este minimal.
Stabilirea programelor de lucr u, în sistemele CAS conven ționale, poate necesita, în general,
parcurgerea a trei etape. Prima etap ă constă în prelucrarea preliminar ă a datelor ini țiale, în vederea select ării unui
model de programare (algoritm și/sau reguli de prioritate) adecvat pentru condi țiile în care se va
desfășura fabrica ția produselor. A doua etap ă corespunde gener ării unui program de lucru, prin
rezolvarea modelului adoptat, programul ob ținut fiind eventual îmbun ătățit, într-o a treia etap ă,
prin utilizarea de algoritmi euristici de c ăutare în vecin ătatea solu țiilor de programare.
Sistemele expert CAS sunt avantajoase atunci când se urm ărește doar ob ținerea de solu ții
acceptabile de programare, iar condi țiile de fabrica
ție sunt caracterizate pr intr-un grad mare de
incertitudine. În acest caz, generar ea programelor de lucru se realizeaz ă de către mecanismul de
inferență al sistemului expert.
Mecanismele de inferen ță pot defini program ele de lucru în dou ă moduri: prin înl ănțuire
înainte sau prin înl ănțuire înapoi.
În cazul înl ănțuirii înainte, denumit ă și înlănțuire bazat ă pe cunoștințe, programele de lucru
se construiesc prin prelucrarea datelor ini țiale, cu ajutorul regulilor de programare, pân ă la obținerea
rezultatului dorit. În cazul înl ănțuirii înapoi, denumit ă și înlănțuire bazat ă pe rezultat, se porne ște
de la un program de lucru posibil, care se modific ă în vederea satisfacerii datelor ini țiale și regulilor
de programare considerate.
3.4.1.4 Modulele de interfa ță cu utilizatorul
Interfa ța unui sistem CAS, cu utilizatorul acestuia, este deosebit de important ă, mai ales din
punctul de vedere al exploat ării sistemului. Astfel, pentru a-l putea atrage pe utilizator, interfa ța
sistemului CAS, prin modulele sale, trebuie s ă-i faciliteze acestuia contro lul procesului de programare
și vizualizarea rezultatelor program ării.
În general, prin diferi tele lor modul e de interfa ță, sistemele CAS permit utilizatorului:
introducerea unor date ini țiale necesare la programare; sel ectarea unui anumit model (algoritm
și/sau reguli de prioritate ) pentru realizarea program ării; vizualizarea sub diferite forme, tabelare
sau grafice, a programel or de lucru elaborate și a mărimilor unor caracteristici de performan ță
Capitolul 3 PROGRAMAREA PROCESELOR ȘI SISTEMELOR TEHNOLOGICE
– 60 – asociate; modificarea programelor de lucru generate automat de c ătre sistem, direct în cadrul formelor
de prezentare a acestora etc.
3.4.2 Realiz ări
3.4.2.1 Preliminarii
Exist ă numeroase sisteme CAS dezvoltate pân ă în prezent, marea lor majoritate fiind
convenționale.
Dintre acestea, cele mai multe sunt specializate pentru anumite condi ții specifice asociate
fabricației produselor, exemple fiind [P05]: BPSS, GAT ES, CUISE, ISIS, OPIS etc. Sistemele CAS
generice sunt mai pu țin numeroase, exemple ma i cunoscute fiind [P05]: VISION, PARS IFAL, AHP
Leitstand, Rhythm, MRS etc. Totu și, puține dintre sistemele CAS impl ementate sunt utilizate cure nt în întreprinderi [P05].
Dintre sistemele descrise în literatur ă [A02, C07, D01, H0 5, J04, L02, L03, P05, S07, V01],
au fost alese dou ă, funcționale, care vor fi prezentate succint în cele ce urmeaz ă.
3.4.2.2 Sistemul CUISE 2.0 [P05]
În 1990, la Universitatea din Columbia, S.U. A., se finaliza dezvoltarea unui prototip de
sistem CAS conven țional, denumit CUISE 2.0 (C olumbia University Intera ctive Scheduling Editor).
Prototipul realizat era destinat numai pentru programarea fabrica ției pe linii tehnologice, dar se
caracteriza printr-o flexibilitate sporit ă, facilitându-se astfel d ezvoltarea sa ulterioar ă, prin integrarea
altor modele de programare. CUISE 2.0 este constituit ca pachet de programe dezvoltate în C++ și conține două mari
subsisteme, subsistemul bazei de date și subsistemul de programare, care utilizeaz ă o aceeași
interfață cu utilizatorul (v. figura 3.2).
Figura.3.2 Structur ă generală a sistemului CUISE [P05]
Principalele func ții asociate subsistemelor și modul de implementare a acestora sunt descrise
sintetic în cele ce urmeaz ă.
Subsistemul bazei de date
Cuprinde baza de date propriu-zis ă și modulele de gestiune a acesteia.
Baza de date, utilizat ă de CUISE, este structurat ă pe două module, în func ție de tipul datelor
stocate: date asociate proceselor tehnologice și programelor de lucru și date cu privire la resursele
tehnologice. În cadrul acestor module, datele sunt organizate în raport cu caracterul lor: static sau
Capitolul 3 PROGRAMAREA PROCESELOR ȘI SISTEMELOR TEHNOLOGICE
– 61 – dinamic. Pentru fiecare modul, din cadrul bazei de date, este prev ăzut câte un modul de gestiune
corespondent.
Cele dou ă module de gestiune a bazei de date sunt constituite din pach ete de proceduri de
nivel scăzut (pentru editare, indexare , sortare, interogare etc.) și de nivel înalt (pentru controlul
fluxului de date c ătre celelalte componente ale sistemului).
Subsistemul de programare
Se compune din patru module interconectate, dintre care cel mai important este modulul de
generare a programelor de lucru. Acest modul genereaz ă automat programe de lucru, prin utilizarea
modelelor de programare dintr-o bibliotec ă de modele, cu care este prev ăzut. Programarea se poate
realiza atât la nivel global, pentru toate procesele și resurselor tehnologice, cât și la nivel local,
pentru un anumit set de activit ăți și resurse tehnologice.
Programele de lucru gene rate sunt evaluate de c ătre modulul de analiz ă a fezabilit ății. Acesta
verifică respectarea restric țiilor de programare asociate activit ăților și resurselor tehnologice. Orice
încălcare a restric țiilor este semnalizat ă utilizatorul.
Modificarea programelor de lucru generate automat poate fi realizat ă, de către utilizator,
prin intermediul modulului de edita re. Editarea programelor se realizeaz ă direct în cadrul formelor,
textuale sau grafice, de prezen tare a acestora pe interfa ța sistem-utilizator.
M ărimile unor caracteris tici de performan ță, asociate programelor de lucru, sunt determinate
și furnizate utilizatorului de c ătre modulul de evaluare a performan țelor.
3.4.2.3 Sistemul G2
Shivathaya (1995) [S07] descrie un prototip de sistem expert CAS, dezvoltat în cadrul
departamentului de Inginerie Mecanic ă de la Universitatea din Wollongong, Australia.
Sistemul, denumit G2, este conceput, în principal, pentru programarea fabrica ției matrițelor
de presare la rece, într-un atelier de scul ărie. Arhitectura sistemului se prezint ă schematic în figura
3.3.
Figura 3.3 Arhitectura sistemului expert de programare a opera țiilor [S07]
Componentele sistemului expert și principalele func ții asociate acestora sunt:
¾ Interfața cu utilizatorul – asigură comunica ția dintre sistem și utilizator, respectiv introducerea
unor date ini țiale necesare pentru programare și vizualizarea rezultatelor program ării;
¾ Baza de cuno ștințe – conține un set de reguli de produc ție, reprezentate prin dublete condi ție-
acțiune, pentru stabilirea priorit ății de programare CMD a fabrica ției componentelor matri țelor
(sunt definite 15 nivele de prioritate asociate componentelor) ;
Capitolul 3 PROGRAMAREA PROCESELOR ȘI SISTEMELOR TEHNOLOGICE
– 62 – ¾ Sistemul de gestiune a bazei de date – gestioneaz ă baza de date a sistem ului, unde sunt stocate
informațiile cu privire la timpii asocia ți operațiilor tehnologice, termenele impuse pentru finalizarea
matrițelor și intervalele calendaristice de dis ponibilitate a utilajelor tehnologice ;
¾ Mecanismul de inferen ță – construiește programele de lucru, utilizând înl ănțuirea înapoi.
Stabilirea programelor de lucru se realizeaz ă în două etape. Astfel, într-o prim ă etapă, un
modul al mecanismului de inferen ță genereaz ă programul de lucru pr eliminar, prin ordonan țarea
operațiilor pe utilajele corespondente, în func ție de mărimea minim ă a rezervelor totale de timp
asociate.
În a doua etap ă, un alt modul al mecanismului de inferen ță stabilește programul de lucru
final, prin ordonarea listelor de opera ții repartizate utilajelor, în func ție de prioritatea asociat ă, pe
baza regulilor de produc ție, pentru componentele matri țelor care se fabric ă în aceste opera ții.
3.5 MODALIT ĂȚI DE INTEGRARE CU PROIECTAREA TEHNOLOGIC Ă
3.5.1 Preliminarii [J02, W02, Z02]
Una dintre sarcinile asociate proiect ării tehnologice este și aceea de stabilire a resurselor
necesare pentru realizarea activit ăților din procesele tehnologice. La aceast ă alocare de resurse se
au în vedere, în general, performan țele tehnologice și, eventual, economice as ociate acestora. Nu
este luată însă în considerare și capacitatea limitat ă de produc ție a resurselor.
Din aceast ă cauză, la proiectarea tehnologic ă se prefer ă, adeseori, adoptarea doar a unor
anumite resurse din unitatea de produc ție (cele mai performante), aceste resurse devenind îns ă
locuri înguste la fabricarea produselor.
Studiile efectuate eviden țiază faptul că aproximativ 20-30 % dintre procesele tehnologice,
elaborate în atelierele de proiect are, nu pot fi aplicate în fabrica ție, din cauza locurilor înguste pe
care le creeaz ă și, în consecin ță, a imposibilit ății de respectare a termenelor impuse pentru livrarea
produselor [W02].
Aceast ă situație gravă se manifest ă pentru că, la proiectarea tehnologic ă, nu sunt utilizate
informații cu privire la disponibilitatea și gradul de înc ărcare a resurselor în perioada de fabricare
a produselor [J02].
Cu toate c ă necesitatea de a fi respectate termenel e stabilite pentru livrarea produselor
reclamă o integrare mai strâns ă a activităților de proiectare tehnologic ă și de programare, se
constată că cercetările întreprinse în aceast ă direcție și rezultatele acestora nu sunt nici numeroase
și nici spectaculoase [Z02].
3.5.2 Clasificare
Jasperse (1995) [J02], realizând o recenzie a cercet ărilor efectuate în direc ția unei mai bune
integrări a activit ăților de proiectare și de programare a proceselor și sistemelor tehnologice,
menționează mai multe posibilit ăți de realizare a acesteia. Modalit ățile principiale de integrare
evidențiate și caracteristicile definitorii ale acestora s unt prezentate sintetic în tabelul 3.5.
Capitolul 3 PROGRAMAREA PROCESELOR ȘI SISTEMELOR TEHNOLOGICE
– 63 – Tabelul 3.5
MODALIT ĂȚI PRINCIPIALE DE INTEGRARE A PROIECT ĂRII STRUCTURII ȘI
PROGRAM ĂRII PROCESELOR ȘI SISTEMELOR TEHNOLOGICE
Denumire generic ă Caracteristici definitorii asociate
UTILIZAREA DE
PROCESE ALTERNATIVE
LA PROGRAMARE ¾ Presupune proiectarea mai multor vari ante de tehnologii de fabricare a
produselor (care difer ă prin semifabricatele, opera țiile, utilajele etc. adoptate),
în vederea select ării acelora care, la programare, se consider ă a fi optime
¾ Asigură reducerea duratelor ciclurilor de fabrica ție a produselor
¾ Selectarea variantei optime la programare devine cu atât mai dificil ă, cu
cât numărul de variante tehnologice proiectate cre ște
UTILIZAREA DE
PROCESE NELINIARE
LA PROGRAMARE ¾ Realizabil ă doar în cazul proiect ării și program ării asistate de calculator
¾ Presupune reprezentarea informa țiilor cu privire la variantele tehnologice
de fabricare sub forma unor structuri neliniare de date (re țele Petri, arbori
etc.), prin parcurgerea c ărora, la programare, se definesc tehnologiile optime
¾ Selectarea unei variante optime la programare, prin parcurgerea structurii
de date, solicit ă un efort mare de calcul
¾ Facilitează reprogramarea ( și reproiectarea), în cazul în care apar evenimente
neprevăzute în fabrica ție (comenzi urgente, defect ări de utilaje etc.)
PROIECTAREA ȘI
PROGRAMAREA
“JUST IN TIME” ¾ Presupune proiectarea structurii și program ării proceselor și sistemelor
tehnologice cu pu țin înainte de începerea fabrica ției produselor, luându-se în
considerare disponibilitatea și gradul de înc ărcare a resurselor care rezult ă în
acel moment
¾ Pot să apară probleme, mai ales la fabricarea produselor cu cicluri lungi
de fabrica ție, datorit ă unor evenimente care nu pot fi prev ăzute în momentul
proiectării și program ării
PROIECTAREA ȘI
PROGRAMAREA
DINAMIC Ă ¾ Presupune proiectarea și programarea progresiv ă a operațiilor tehnologice
asociate produselor, în paralel cu realizarea efectiv ă a acestora în atelierul de
fabricație
¾ Pot să apară probleme la implementare a tehnologiilor în fabrica ție, astfel
încât produsele s ă nu poată fi realizate cu caracteristicile prescrise
¾ Aplicabilă doar în cazul produselor foarte simple, pentru care preg ătirea
materială a fabricației poate fi realizat ă în paralel cu procesul de fabricare
Se subliniaz ă [J02] faptul c ă necesitatea unei integr ări mai bune a proiect ării tehnologice
și program ării se manifest ă doar în cazul fabrica ției de noi produse. Nu se justific ă, din punct de
vedere economic, schimbarea tehnologiilor de fabrica ție cu privire la produsele care au mai fost
fabricate în unitatea de produc ție și, deci, pentru care s-au mai efectuat, anterior, preg ătirea tehnologic ă
și material ă a fabricației.
3.5.3 Realiz ări
Corespunz ător nivelului sc ăzut al cercet ărilor întreprinse în direc ția integrării mai strânse
a activităților de proiectare tehnologic ă și de programare, nici realiz ările din acest domeniu nu sunt
prea numeroase.
Astfel, în general, literatura de specialitate consider ă informațiile cu privire la structura
proceselor și sistemelor tehnologice proi ectate ca fiind date ini țiale la programarea fabrica ției.
Weintraub (1999) [W02] descrie un sistem CAS, care genereaz ă programe de lucru optimale
pentru fabricarea produselor în atelier, prin eval uarea unor seturi de procese tehnologice alternative
cu ajutorul unui algoritm euristic de c ăutare, de tip Tabu.
Alte lucr ări [C03, C04, C06, K03, S10], prezentând caracteris ticile unor sisteme CAPP
realizate, men ționează numai posibilitatea integr ării lor ușoare cu sistemele CAS/CAM. Toate
aceste sisteme CAPP genereaz ă procese tehnologice neliniare.
Capitolul 3 PROGRAMAREA PROCESELOR ȘI SISTEMELOR TEHNOLOGICE
– 64 – În sistemul DTM / CA PP [J02], sistem care, de asemenea, genereaz ă procese neliniare,
integrarea proiect ării tehnologice cu programarea se realizeaz ă prin ponderarea cotelor orare ale
cheltuielilor cu între ținerea și funcționarea utilajelor, corespunz ător gradului lor de înc ărcare. Prin
aceasta, la parcurgerea arborescen ței de variante tehnologice, pentru determinarea tehnologiei cu
cost minim, se evit ă adoptarea de solu ții care pot conduce la apari ția de locuri înguste în fabrica ție.
Iatan (1997) [I01] prezint ă o modalitate de integrare a proiect ării structurii și program ării
proceselor și sistemelor tehnologice de montaj. Acesta propune stabilirea para metrilor organizatorici
de bază asociați proceselor de montaj general (sarcin ă specifică proiectării tehnologice) printr-o
programare preliminar ă a macroprocesului de montaj al produsului.
De asemenea, prin rezolvarea modelelor de echilibrare a liniilor tehnologice de fabrica ție
în flux continuu [B06, I01, I02, R05, S17] se stabile ște și modul de grupare a activit ăților în opera ții
(sarcină specifică proiectării tehnologice).
Capitolul 4 CONCLUZII REFERITOARE LA STADIUL ACTUAL AL CERCET ĂRILOR PRIVIND
PROIECTAREA STRUCTURII ȘI PROGRAM ĂRII PROCESELOR ȘI SISTEMELOR TEHNOLOGICE
– 65 – Capitolul 4
CONCLUZII REFERITOARE LA ST ADIUL ACTUAL AL CERCET ĂRILOR
PRIVIND PROIECTA REA STRUCTURII ȘI PROGRAM ĂRII
PROCESELOR ȘI SISTEMELOR TEHNOLOGICE
Din analiza datelor prezentate în capitolele anterioare, se pot desprinde unele concluzii, după cum urmeaz ă.
Procesele tehnologice reprezint ă componente ale proceselor de produc ție, în strâns ă legătură
cu transformarea unor obiecte în produse.
Procesele sunt constituite din activit ăți de bază, auxiliare și de deservire. Prin gruparea
activităților pe considerente tehn ico-organizatorice, rezult ă diferite categorii de unit ăți structurale
ale proceselor tehnologice. Se apreciaz ă că operația este unitatea structural ă fundamental ă.
Sistemele tehnologice su nt privite, în general, ca fiind componente ale sistemelor de produc ție,
cu rolul de a realiza procesele tehnologice. Sistemele sunt alc ătuite din resurse de diferite tipuri. Prin gruparea func țională a resurselor,
într-un acela și spațiu comun de produc ție, pentru realizarea de activit ăți, rezultă diferite categorii
de unități structurale ale sistemelor tehnologice.
Se consider ă că, dintre tipurile de resurse tehnologice, utilajele determin ă caracteristicile
definitorii ale sist emelor tehnologice.
Proiectarea structurii proceselor și sistemelor tehnologice este privit ă, în general, ca fiind
ansamblul activit ăților de analiz ă, concepție și decizie, efectuate în scopu l definirii datelor tehnologice
necesare la fabricarea produselor.
Nivelul abord ă
rilor teoretice și cel al experien ței practice în ceea ce prive ște proiectarea
tehnologic ă este mai ridicat în cazul proceselor și sistemelor de prelucrare prin a șchiere.
Structura general ă a metodologiilor de proiectare propus e de literatura de specialitate
prezintă unele particularit ăți, mai ales în func ție de: natura procesului și sistemului tehnologic
proiectat (de prelucrare, de montaj etc.); m ăsura în care, la proiectare, se utilizeaz ă analogia; gradul
de structurare a proiect ării pe nivele de detaliere; gradul de aplicare, în proiectare, a principiului
"implicării decizionale minime". Spre exemplu, stabilirea formelor de organizare asociate fabrica ției
produselor este men ționată ca sarcin ă de proiectare tehnologic ă doar în cadrul metodologiilor de
proiectare a proceselor și sistemelor de montaj.
În general, proiectarea tehnologic ă poate avea asociate urm ătoarele sarcini: identificarea
datelor ini țiale, determinarea procedeelor și activităților tehnologice, stabilirea restric țiilor de grupare
a activităților, stabilirea formei de organizare a proceselor și sistemelor tehnologice, determinarea
modului de grupare a activit ăților în opera ții, determinarea schemelor de orientare-fixare, stabilirea
mijloacelor tehnologice, stabilirea parametrilor tehnologici de lucru, determinarea normelor de
timp, elaborarea documenta ției de proiectare.
În cazul proiect ării tehnologiilor prin analogie, dup ă determinarea datelor ini țiale specifice,
următoarele șase sarcini de proiectare sunt rezolvate, de obicei, prin identificarea unei tehnologii
de referin ță pentru fabrica ția produsului (adeseori o tehnologie tip). În acest scop, literatura de
specialitate furnizeaz ă numeroase tehnologii tip, privind fabr icarea unor diferite clase de produse.
Capitolul 4 CONCLUZII REFERITOARE LA STADIUL ACTUAL AL CERCET ĂRILOR PRIVIND
PROIECTAREA STRUCTURII ȘI PROGRAM ĂRII PROCESELOR ȘI SISTEMELOR TEHNOLOGICE
– 66 – Acest mod de abordare a proiect ării implică codificarea produselor și a tehnologiilor de fabrica ție
asociate.
Pentru rezolvarea analitic ă a sarcinilor care revin proiect ării tehnologice, literatura de
specialitate propune, de la caz la caz, utilizarea de metode și mijloace specifice: criterii tehnico-
economice, recomand ări experimentale, modele matematice etc.
În general, alegerea formei de organizare a proceselor și sistemelor tehnologice nu este
considerat ă ca fiind sarcin ă a proiect ării tehnologice, cu toate c ă, spre exemplu, printr-o stabilire
judicioasă a modului de gr upare a activit ăților în opera ții s-ar putea mic șora costurile asociate
fabricării produselor în flux continuu , pe linii tehnologice. În cazul montajului, adoptarea formelor
de organizare se realizeaz ă, de obicei, înainte de proiectarea efectiv ă a proceselor și sistemelor
tehnologice, utilizâ ndu-se, în acest scop, date stabilite prin analogie.
Datorit ă avantajelor oferite de unele caract eristici tehnico-economice asociate (num ăr redus
de prinderi, suprafe țe de produc ție restrânse etc.), în proiectarea tehnologic ă se prefer ă aplicarea
principiului concentr ării operațiilor.
Din cauza efortului mare de calcul solicitat, la proiectarea manual ă a tehnologiilor de
fabricație se urmărește, de obicei, elaborarea unei singure variante de proces și sistem tehnologic,
pentru aceasta fiind realizate, eventual, unele optimiz ări locale (ale schemelor de orientare-fixare,
parametrilor tehnologici de lucru etc.).
Pentru reducerea timpului necesar preg ătirii tehnologice a fabrica ției, dar și pentru limitarea
influenței factorului subiectiv în proiectare, au ap ărut și s-au dezvoltat con tinuu diferite sisteme
CAPP.
Sistemele CAPP, utilizate în prezent, pot fi de dou ă tipuri: sisteme de proiectare bazate pe
variante tehnologice (prin analogie) sau sistem e de proiectare generative (analitice). Majoritatea
sistemelor existente sunt baza te pe variante tehnologice și sunt concepute pent ru proiectarea de
tehnologii de prelucrare prin a șchiere pentru diferite clase sau tipuri de piese.
În condi țiile unei interven ții minime a factorului uman, si stemele CAPP generative dezvolt ă
și analizeaz ă, de obicei, un num ăr foarte mare de variante te hnologice, dintre care selecteaz ă una
sau mai multe pe cons iderente economice.
Sisteme CAPP au fost concepute și în România. Se cunoa ște însă un singur sistem generativ,
dezvoltat pentru elaborarea tehnologiilor de prelucrare prin a șchiere a arborilor drep ți, obținuți din
semifabricate laminate.
În literatura de specialitate nu se reg ăsește conceptul de “Programare a proceselor și
sistemelor tehnologice”, fiind consacrate alte concepte cu o aceea și semnifica ție: “Programare
operativă a producției”, “Ordonan țare a produc ției” sau “Programare a produc ției”.
În general, se apreciaz ă că programarea proceselor și sistemelor tehnologice reprezint ă
ansamblul de activit ăți efectuate pentru planificarea în detaliu a fabric ării produselor.
Programarea este realizat ă doar analitic, utilizându-se, în marea majoritate a cazurilor,
modele algoritmice de programar e. Aceasta are asociate urm ătoarele sarcini: identificarea datelor
inițiale pentru programare, st abilirea programelor de lu cru, elaborar ea documenta ției de programare.
În general, informa țiile cu privire la structura proceselor și sistemelor tehnologice proiectate
sunt considerate ca fiind date ini țiale la programarea fabrica ției. O dată inițială specifică modelelor
de programare este caracteristica de performan ță considerat ă.
Caracteristicile de performan ță, optimizate frecvent în cadr ul modelelor de programare
existente, sunt definite ca func ții asociate, de obicei, datei de finalizare a fabrica ției, termenelor
impuse pentru finalizarea proces elor tehnologice sau gradului de utilizare a resurselor tehnologice.
Capitolul 4 CONCLUZII REFERITOARE LA STADIUL ACTUAL AL CERCET ĂRILOR PRIVIND
PROIECTAREA STRUCTURII ȘI PROGRAM ĂRII PROCESELOR ȘI SISTEMELOR TEHNOLOGICE
– 67 – Nu au fost înc ă concepute modele, care s ă permită obținerea eficient ă de soluții de programare în
cazul caracteristicilor de tip cost sau profit [S09].
Stabilirea programelor de lucru asociate fabrica ției produselor se realizeaz ă, în general,
prin rezolvarea modelului de programare adoptat.
Datorit ă efortului mare de calcul soli citat la programarea proceselor și sistemelor tehnologice,
aceasta se realizeaz ă, de obicei, cu ajutorul sistemelor CAS.
Cele care sunt utilizate în prez ent pot fi de dou ă tipuri: conven ționale, dezvoltate prin
implementarea unuia sau mai multor modele de programare, sau expert . Marea majoritate a
sistemelor CAS exis tente sunt conven ționale și specializate pentru anumite condi ții specifice
privind fabricarea produselor.
La proiectare, alocarea de re surse, pentru realizarea activit ăților din procesele tehnologice, se
face, în general, doar pe baza performan țelor tehnologice și, eventual, economice asociate acestora.
Nu sunt utilizate îns ă și informații cu privire la disponibilitatea și gradul de înc ărcare a resurselor
în perioada de fabricar e a produselor, multe dintre resursele adoptate devenind lo curi înguste în
fabricație.
Cu toate c ă necesitatea de respectare a termenelor impuse pentru livrarea produselor reclam ă
o integrare mai strâns ă a activit ăților de proiectare tehnologic ă și de programare, cercet ările
întreprinse în aceast ă direcție și rezultatele acestora nu sunt nici numeroase și nici spectaculoase
[Z02].
Se eviden țiază mai multe modalit ăți principiale de integrare a proiect ării structurii și
programării proceselor și sistemelor tehnologice: utilizarea de procese tehnologice alternative la
programare, utilizarea de procese tehnologi ce neliniare la pr ogramare, proiectarea și programarea
“Just in time”, proiectarea și programarea dinamic ă.
Nivelul general al realiz ărilor privind integrarea activit ăților de proiectare tehnologic ă și
de programare se dovede ște a fi foarte sc ăzut.
Partea a doua
CONTRIBU ȚII LA DEZVOLTAREA CERCET ĂRILOR PRIVIND
PROIECTAREA ASISTAT Ă DE CALCULATOR A STRUCTURII ȘI
PROGRAM ĂRII PROCESELOR ȘI SISTEMELOR TEHNOLOGICE
Capitolul 5 OBIECTIVUL ȘI DIREC ȚIILE DE CERCETARE
– 68 – Capitolul 5
OBIECTIVUL ȘI DIRECȚIILE DE CERCETARE
Avându-se în vedere st adiul actual al cercet ărilor privind proiectarea structurii și program ării
proceselor și sistemelor tehnologice, se adopt ă ca
obiectiv al propriilor cercet ări în cadrul activit ății
de doctorat:
Elaborarea unei metodologii algoritmice de proiectare și programare asistate
de calculator a proceselor și sistemelor tehnologice și utilizarea sa la dezvoltarea și
testarea unui program de calculator pentru stabilirea structurii și program ării
proceselor și sistemelor tehnologice .
În leg ătură cu obiectivul propus, se consider ă a fi oportune direc țiile de cercetare dup ă
cum urmeaz ă.
¾ Elaborarea unei metodologii algoritmice de proiectare și programare asistate de
calculator a proceselor și sistemelor tehnologice .
Aceast ă metodologie, care urmeaz ă să integreze strâns activit ățile specifice proiect ării și
programării proceselor și sistemelor tehnologice asociate fabrica ției de noi produse, va fi definit ă pe
baza unui sistem conceptual propriu și prin intermediul unor algoritmi de proiectare și programare
cu diferite grade de detaliere.
¾ Dezvoltarea unui program de calculat or pentru stabilirea structurii și program ării
proceselor și sistemelor tehnologice .
Acest program, care va permite proiectarea simultan ă, asistată de calculator, a structurii și
programării proceselor și sistemelor tehnologice, va fi conc eput prin transpunerea în limbaj de
calculator a unora dintre algoritmii de proiectare și programare elabora ți.
¾ Desfășurarea unor studii de caz .
Verificarea metodologiei elaborate și testarea programului de ca lculator dezvoltat vor fi
realizate pentru cazul unor situa ții de fabrica ție reprezentative.
Capitolul 6 METODOLOGIE ALGORITMIC Ă DE PROIECTARE ȘI PROGRAMARE
ASISTATE DE CALCULATOR A PROCESELOR ȘI SISTEMELOR TEHNOLOGICE
– 69 – Capitolul 6
METODOLOGIE ALGORITMIC Ă DE
PROIECTARE ȘI PROGRAMARE ASISTATE DE CALCULATOR
A PROCESELOR ȘI SISTEMELOR TEHNOLOGICE
6.1 PRELIMINARII
Analiza stadiului actual al cercet ărilor cu privire la pr oiectarea structurii și program ării
proceselor și sistemelor tehnologice relev ă, printre altele, un caracter neunitar al metodologiilor
de proiectare existente. Acestea difer ă semnificativ, în func ție de natura proceselor și sistemelor
tehnologice care se proiecteaz ă (de prelucrare, de montaj etc.).
Pe de alt ă parte, se remarc ă un nivel foarte sc ăzut al cercet ărilor și realizărilor în direc ția
integrării activităților de proiectare și de programare .
Astfel, informa țiile cu privire la structura proceselor și sistemelor tehnologi ce proiectate sunt
considerate, în general, ca fiind date ini țiale la programarea fabrica ției produselor. Din
această cauză, adeseori, procesele tehnologice proiec tate nu sunt aplicate în fabrica ție, deoarece
nu pot să asigure, prin programare, respectarea termenelor de livrare stabilite.
Avându-se în vedere aceste aspecte, se consider ă necesară o metodologie de proiectare,
care să integreze activit ățile specifice proiectării proceselor /sistemelor tehnologice și activitățile
specifice programării acestora .
Pentru proiectarea structurii și program ării proceselor și sistemelor tehnologice asociate
fabricației unor diferite produse și în diferite condi ții de produc ție, metodologia în cauz ă ar trebui
să prezinte un caracter cât mai general.
În condi țiile în care fabrica ția produselor se realizeaz ă, în principal, prin activit ăți de
prelucrare prin a șchiere și de asamblare, se consider ă că o particularizare a metodologiei pentru
astfel de procese și sisteme tehnologice nu ar restrânge semnificativ caracterul s ău de generalitate.
De asemenea, se consider ă a fi necesar ă și particularizarea metodol ogiei de proiectare și
programare pentru cazul fabrica ției de noi produse pe baz ă de comenzi, aceasta fiind, în prezent,
situația de fabrica ție cea mai des întâlnit ă pe plan mondial. În plus, aceast ă situație este și cea
mai complex ă, în ceea ce prive ște sarcinile asociate preg ătirii și urmăririi fabrica ției.
Prin urmare, se impune ca metodologia de proiectare și programare s ă fie una predominant
analitică.
În plus, pentru a asi gura o calitate superioar ă soluțiilor pe care le furnizeaz ă, metodologia
ar trebui s ă prevadă generarea unui num ăr cât mai mare de variante tehn ologice de fabricare, dintre
care, în raport cu satisfacerea unor cerin țe tehnico-organizatorice, s ă fie selectate cele acceptabile ,
iar dintre acestea s ă fie identificat ă varianta optimă.
Satisfacerea acestor cerin țe impune ca metodologia de proiectare și programare s ă fie una
structurat ă pe niveluri de detaliere, în care se aplic ă consecvent principiul “implic ării decizionale
minime”.
Datorit ă caracterului s ău general și a complexit ății sarcinilor de proiectare și de programare
asociate, o astfel de metodologie ar putea fi utilizat ă eficient numai în sistem asistat de calculator.
Aceasta conduce la necesitatea detalierii metodologiei, pân ă la nivelul fazelor și activităților de
proiectare con ținute.
Orice metodologie de proiectare se caracterizeaz ă, în primul rând, prin sistemul conceptual
utilizat, acesta fiind specific domeniului de proiectare pentru care a fost dezvoltat ă metodologia.
În al doilea rând, metodol ogia se particularizeaz ă și prin natura și interdependen ța stadiilor,
Capitolul 6 METODOLOGIE ALGORITMIC Ă DE PROIECTARE ȘI PROGRAMARE
ASISTATE DE CALCULATOR A PROCESELOR ȘI SISTEMELOR TEHNOLOGICE
– 70 – etapelor și fazelor de proiectare con ținute, precum și prin metodele detaliate de proiectare aplicate
la nivelul fazelor.
Avându-se în vedere gradul de generalitate al metodolo giei de elaborat, precum și caracterul
neunitar al unor concepte fundamentale, din domeni ul acesteia, care se folose sc în literatura de
specialitate, se consider ă a fi necesar ă, în primul rând, conturarea si stemului conceptual asociat
metodologiei. Numai dup ă aceea, apelându-se la el ementele conceptuale clarificate, metodologia de
proiectare și programare a proceselor și sistemelor tehnologice va putea fi definit ă complet, prin
intermediul algoritmilor de proiectare și programare.
6.2 ELEMENTE DEFINITORII
Analiza modurilor de definire în literatura de specialitat e a unor concepte fundamentale
asociate no țiunilor de proces și sistem tehnologic, analiz ă prezentat ă sintetic în primul capitol,
evidențiază un caracter neunita r al acestora.
În aceste condi ții, pornind de la conceptele fundament ale consacrate, va fi conturat, în
continuare, sistemul conceptual as ociat metodologiei de proiectare și programare.
6.2.1 Proces tehnologic și componente asociate
6.2.1.1 Proces tehnologic
Procesul de produc ție reprezint ă ansamblul de activit ăți care se efectueaz ă pentru realizarea
unui produs sau a unui grup de produse, de tip pies ă sau ansamblu de piese [G02].
În general, procesele de produc ție se desf ășoară ca urmare a unor comenzi de produc ție,
lansate de c ătre beneficiari externi unit ății de produc ție. Piesele sau ansamblurile solicitate de c ătre
beneficiari constituie produsele comandate .
Realizarea în unitatea de produc ție a unor produse comandate de tip ansamblu poate
presupune, în general, fabricarea unora dintre pi esele ansamblului, în principal prin activit ăți de
prelucrare, și aprovizionarea, din exteri or, cu celelalte, precum și fabricarea ansamblu lui, în principal
prin activit ăți de asamblare a pieselor componente. În acest caz, piesele și ansamblul de fabricat
în unitatea de produc ție reprezint ă produse-obiectiv .
În cazul în care produsul comandat, care se fabric ă în unitatea de produc ție, este de tip
piesă, acesta reprezint ă și produsul-obiectiv.
Avându-se în vedere cele de mai sus, precum și caracterul de generalitate al metodologiei
de elaborat, se admite un mod de definire a procesului tehnologic, dup ă cum urmeaz ă.
Procesul tehnologic este acea parte di n procesul de produc ție, care cuprinde totalitatea
activităților desfășurate în vederea transform ării unor obiecte supuse procesului, într-un produs-
obiectiv.
În leg ătură cu defini ția expusă, se fac unele preciz ări după cum urmeaz ă.
Produsele-obiectiv pot fi, dup ă caz, piese-obiectiv sau, respectiv, ansambluri-obiectiv.
Se apreciaz ă că piesele-obiectiv se particularizeaz ă, în general, prin caracteristicile
constructive prescrise cu privire la suprafețele-obiectiv pe care le con țin și, respectiv, cu privire la
materialul-obiectiv din care sunt constituite. Pe de alt ă parte, ansamblurile-obiectiv sunt definite,
în general, de caracteristicile constructive prescrise pentru asamblările-obiectiv componente și,
respectiv, pentru lanțurile de dimensiuni de asamblare-obiectiv . Aceste elemente constructive,
definitorii pentru tipurile de produse-obiectiv, vor fi denumite elemente constructive-obiectiv .
Capitolul 6 METODOLOGIE ALGORITMIC Ă DE PROIECTARE ȘI PROGRAMARE
ASISTATE DE CALCULATOR A PROCESELOR ȘI SISTEMELOR TEHNOLOGICE
– 71 – Pentru a lansa fabrica ția unui produs-obiectiv , unitatea de produc ție trebuie s ă dispună, în
primul rând, de anumite obiecte , care să fie supuse procesului de fabricare.
Astfel, fabrica ția unui ansamblu-obiectiv porne ște de la componentele acestuia (piese
fabricate sau aprovizionate și, eventual, subansambluri aprovizionate), care trebuie s ă fie disponibile,
în acest scop, în unitatea de produc ție. Pentru fabricarea pieselor-obiectiv poate fi necesar ă, de la
caz la caz, de ținerea de materiale sau, respectiv, de pi ese semifabricate, aprovizionate de la
furnizori externi.
Obiectele aprovizionate din exteriorul unit ății de produc ție, pentru a fi supuse procesului
tehnologic de fabricare a unui produs-obiectiv, sunt denumite componente externe . Toate informa țiile
cu privire la componentel e externe care vor fi util izate pentru realizarea de produse-obiectiv se
consideră a fi date ini țiale la proiectarea tehnologiilor de fabricare.
În cazul fabric ării produselor de tip ansamblu, exist ă unele obiecte supuse procesului care
prezintă un rol tehnologic determinant: componentele de baz ă, asociate ansamblului-obiectiv și
subansamblurilor acestuia. Pe componentele de baz ă, care pot fi de tip pies ă sau subansamblu, se
realizează direct toate asambl ările-obiectiv pe care ansamblul / subansamblurile le con țin. Aceste
componente vor fi denumite obiecte de baz ă supuse procesului.
În cazul fabric ării unui produs de tip pies ă, există un singur obiect supus procesului (material
sau piesă semifabricat ă), care este și obiect de baz ă.
Caracteristicile elementelor constructive-obiectiv care se reg ăsesc, la un moment dat, la
nivelul obiectelor de baz ă supuse procesului sunt denumite caracteristici curente asociate elementelor
constructive-obiectiv. Aceste caracteristici curent e pot fi, de la caz la caz, finale (prescrise) sau
intermediare .
Modificarea progresiv ă a caracteristicilor curente asociate elementelor constructive-obiectiv
conduce la ob ținerea produsului-obiectiv. Aceast ă modificare este realizat ă de către procesul
tehnologic, prin in termediul activit ăților tehnologice.
Corespunz ător celor prezentate, rezult ă că procesul de produc ție poate să cuprindă, în
general, unul sau mai mu lte procese tehnologice.
6.2.1.2 Activit ăți tehnologice
În concordan ță cu elementele conceptuale conturate și avându-se în vedere categoriile de
activități tehnologice eviden țiate în literatura de specialitate, precum și definițiile formulate pentru
acestea, se consider ă utile clasificarea și modul de definire dup ă cum urmeaz ă.
¾ Activități de bază sunt activit ățile tehnologice care modific ă sau controleaz ă caracteristici
curente asociate elementelor constructive-obiectiv.
¾ Activități auxiliare sunt activit ățile tehnologice prin care se asigur ă condițiile necesare
realizării activităților de baz ă.
În raport cu cele prezentate, se fac preciz ările după cum urmeaz ă.
La realizarea unor activit ăți de bază de tip preluc rare, se urm ărește, după caz, ori modificarea
unor caracteristici curente privind suprafe țele-obiectiv, ori modificarea caracteristicilor curente ale
materialului-obiectiv. Totu și, adeseori, o prelucrare poate s ă genereze și modificări nedorite la
nivelul unor caracteristici ale el ementelor constructive-obiectiv.
Prin activit ățile de bază de tip asamblare, se vizeaz ă modificarea caracteristicilor curente ale
asamblărilor-obiectiv, la nivelul obiectelor de baz ă supuse asambl ării. Activitatea de asamblare
se realizeaz ă asupra obiectului de baz ă, dar și asupra altor obiecte supuse asambl ării (una sau mai
multe componente de asamblat cu componenta de baz ă și, eventual, una sau mai multe componente
de asamblare).
Capitolul 6 METODOLOGIE ALGORITMIC Ă DE PROIECTARE ȘI PROGRAMARE
ASISTATE DE CALCULATOR A PROCESELOR ȘI SISTEMELOR TEHNOLOGICE
– 72 – În cazul produselor de tip ansamblu, activit ățile de baz ă de tip reglare vizeaz ă modificarea
caracteristicilor curente privind lan țurile de dimensiuni de asamblar e-obiectiv, respectiv modificarea
dimensiunilor de închidere curente.
Toate aceste tipuri de activit ăți de bază, care modific ă prestabilit construc ția obiectelor de
bază supuse procesului, vor fi denumite activități constructive .
Prin intermediul activit ăților de baz ă de tip control sunt m ăsurate și/sau verificate unele
caracteristici curente asociate elementelor constructive-obiectiv. Activit ățile auxiliare pot fi realizate, de la caz la caz, asupra obiectelor supuse procesului
sau asupra mijloacelor tehnologice utilizate în proces. Ele nu modific ă caracteristicile curente
asociate elementelor constructive-obiectiv.
6.2.1.3 Unit ăți structurale ale procesului tehnologic
Avându-se în vedere categoriile de unit ăți structurale tehnologice men ționate și definite
de lucrările de specialitate, precum și elementele conceptual e propuse, se apreciaz ă că, pentru
elaborarea metodologiei de proiectare și programare, sunt utile o clasificare și un mod de definire
după cum urmeaz ă.
¾ Operația tehnologic ă este un grup de activit ăți din cadrul procesul ui tehnologic, dintre
care cel pu țin una de baz ă, realizate în mod continuu asupra unui acela și obiect de baz ă
supus procesului, de c ătre același executant, la acela și loc de munc ă tehnologic.
¾ Faza tehnologic ă este un grup de activit ăți din cadrul opera ției, realizate în mod continuu
asupra unui acela și obiect supus opera ției, prin aplicarea unui acela și procedeu tehnologic
și utilizând acela și regim de lucru.
Cu privire la cele de mai sus, se fac preciz ările după cum urmeaz ă.
Locul de munc ă tehnologic reprezint ă acea parte din spa țiul productiv al unit ății de
producție, care este echipat ă cu unele mijloace tehnologice necesare pentru realizarea de activit ăți
tehnologice. Caracteristicile de finitorii ale locurilor de munc ă tehnologice sunt determinate de
utilajele din dotare.
Executantul unei opera ții tehnologice poate fi de tip lucr ător / operator. Acesta realizeaz ă
activitățile tehnologice asociate opera ției, cu ajutorul mijloacelor tehnologice din dotarea locului
de muncă.
În cadrul opera ției tehnologice sunt posibile mai multe prinderi ale obiectului de baz ă
supus opera ției, acesta putând avea mai multe poziții, în raport cu mijloacele tehnologice de la
locul de munc ă.
Opera ția poate s ă se constituie din una sau mai multe faze tehnologice. Acestea pot fi, de
la caz la caz, de baz ă sau auxiliare.
Faze de baz ă sunt cele care con țin activități de bază, realizate asupra obiectului de baz ă
supus opera ției. Pe lâng ă activitățile de baz ă, fazele de baz ă mai pot include și activități auxiliare,
subordonate acestora.
În func ție de tipul activit ăților de baz ă conținute, fazele de baz ă pot fi: constructive sau
de control .
Pe de alt ă p a r t e , î n f u n c ție de complexitate, pot fi delimitate faze de baz ă: simple sau
complexe.
Se consider ă că o fază de bază simplă modifică sau controleaz ă caracteristici curente
asociate unui acela și element constructiv-obiectiv. Pe de alt ă parte, în cadrul unei faze de baz ă
complexe se modific ă sau se controleaz ă, simultan sau succesiv, caracteristici curente ale mai
multor elemente constructive-obiectiv.
Capitolul 6 METODOLOGIE ALGORITMIC Ă DE PROIECTARE ȘI PROGRAMARE
ASISTATE DE CALCULATOR A PROCESELOR ȘI SISTEMELOR TEHNOLOGICE
– 73 – Fazele auxiliare sunt constituite numai din activit ăți auxiliare. Se apreciaz ă că o fază
auxiliară vizează unul dintre obiectele supuse opera ției și este subordonat ă, în general, unui grup
de faze de baz ă din cadrul opera ției.
6.2.2 Sistem tehnologic și componente asociate
6.2.2.1 Sistem tehnologic
Avându-se în vedere defini țiile regăsite în literatura de special itate cu privire la sistemul
tehnologic, se admite modul de definire dup ă cum urmeaz ă.
Sistemul tehnologic este acea parte din sistemul de produc ție, care cuprinde totalitatea
resurselor reunite func țional într-un spa țiu comun de produc ție, pentru realizar ea unui proces
tehnologic.
În leg ătură cu defini ția expusă, se fac unele preciz ări după cum urmeaz ă.
Sistemul de produc ție este un ansamblu de resurse te hnologice, reunite pentru realizarea
procesului de produc ție asociat unui produs sa u grup de produse [G02].
Se consider ă că, în general, aceste resurse tehnologice pot fi de tip: mijloc tehnologic, obiect
supus procesului și executant. Mijloacele tehnologice, la rându l lor, pot fi de tip: utilaj, dispozitiv,
sculă, verificator, mediu de lucru și material de adaos.
Pentru realizarea activit ăților asociate procesului tehnol ogic de fabricare a unui produs-
obiectiv se utilizeaz ă, în general, numai anumite resurs e tehnologice din sistemul de produc ție.
Ansamblul acestor resurse constituie sistemul tehnologic.
Pe de alt ă parte, în condi țiile în care activit ățile procesului sunt efectuate în anumite locuri
din spațiul de produc ție al unității, resursele tehnologice necesar e pentru realizarea activit ăților
trebuie reunite în aceste locuri.
În raport cu cele prezentate, rezult ă că, din punct de vedere calitativ, sistemul de produc ție
poate fi privit ca o reuniu ne a sistemelor tehnologice componente. Aceasta nu și din punct de
vedere cantitativ, deoarece, ades eori, anumite resurse (mai ales de tip mijloc tehnologic și
executant) din sistemele tehnologice sunt utilizate în comun, pentru realizarea de diferite procese
tehnologice.
Toate resursele din sistemul de produc ție, care sunt utilizate în comun pentru realizarea
unor diferite procese tehnologice, vor fi denumite resurse tehnologice partajate . În general, acestea
sunt de tip mijloc tehnologic și executant.
6.2.2.2 Unit ăți structurale ale sistemului tehnologic
În acord cu elementele conceptuale conturate și avându-se în vedere categoriile de unit ăți
structurale tehnologice men ționate și definite în literatura de specialitate, se consider ă că, pentru
elaborarea metodologiei de proiectare și programare, sunt utile categoria și modul de definire dup ă
cum urmeaz ă.
¾ Sistemul tehnologic opera țional este un grup de resurse din cadrul sistemului tehnologic,
reunite func țional la un loc de munc ă tehnologic, pentru realizarea unei opera ții sau a
unui grup de opera ții succesive.
În raport cu defini ția adoptat ă, se fac preciz ările după cum urmeaz ă.
Pentru realizarea activit ăților tehnologice din cadrul unei opera ții, sistemul tehnologic
operațional trebuie s ă conțină, în general, resurse tehnologice de tip: mijloc tehnol ogic, obiect supus
Capitolul 6 METODOLOGIE ALGORITMIC Ă DE PROIECTARE ȘI PROGRAMARE
ASISTATE DE CALCULATOR A PROCESELOR ȘI SISTEMELOR TEHNOLOGICE
– 74 – procesului și executant. Toate aceste resurse sunt reunite func țional la locul de munc ă la care se
execută operația tehnologic ă.
De obicei, diferitele locuri de munc ă, dintr-o unita te de produc ție, sunt dotate permanent
cu anumite utilaje, dar și cu alte mijloace tehnologice necesare pentru realizarea unor anumite tipuri
de activități. De asemenea, la aceste locuri de munc ă acționează anumiți executan ți.
În aceste condi ții, rezultă că, pentru realizarea unei opera ții specifice la un anumit loc de
muncă, acesta trebuie prev ăzut doar cu resursele te hnologice care nu se reg ăsesc în dotarea sa.
Aceste resurse sunt în general, dar nu întotdea una, obiectele supuse procesului. Astfel, de exemplu,
în condițiile unei organiz ări staționare a fabrica ției ansamblurilor-obiectiv, executan ții operațiilor
și mijloacele tehnologice, utilizate de c ătre aceștia, trebuie s ă se reuneasc ă la locurile de munc ă
tehnologice la care se afl ă obiectele supuse procesului.
Se apreciaz ă că, în anumite situa ții, resursele dintr-un sistem tehnologic opera țional, reunite
la un loc de munc ă tehnologic, pot s ă asigure realizarea mai multor opera ții succesive din cadrul
procesului. Acest lucru este posibil în cazul în care opera țiile succesive vizeaz ă același obiect de
bază supus procesului.
În func ție de modul de dispunere, în spa țiul de produc ție, a locurilor de munc ă / utilajelor
asociate, sistemele tehnologice opera ționale pot fi constituite, de obi cei, într-un atelier de fabrica ție
sau, respectiv, pe o linie de fabrica ție. Astfel, în primul caz, locurile de munc ă, la care pot fi reunite
sistemele tehnologice opera ționale, sunt amplasate pe grupe omogene, în al doilea caz acestea
fiind amplasate în ordinea opera țiilor procesului tehnologic.
În condi țiile celor prezentate, rezult ă că, din punct de vedere calitativ, sistemul tehnologic
de fabricare a unui produs-obiectiv poate fi privit ca ansamblu al sistemelor te hnologice opera ționale
componente. În mod corespunz ător, sistemul tehnologic poate fi c onstituit, de la caz la caz, într-
un atelier sau pe o linie de fabrica ție, caracteristicile sale definitorii fiind determinate de utilajele
din structur ă.
Și în acest caz, anumite resurse (mai ales de tip mijloc tehnologic și executant) din cadrul
sistemelor tehnologice opera ționale pot fi partajate pentru realizarea unor diferite opera ții din
procesele tehnologice.
6.3 ALGORITMI DE PROIECTARE ȘI PROGRAMARE ASISTATE DE CALCULATOR
6.3.1 Preliminarii
Dezvoltarea programelor de calculator, dedicate rezolv ării unor anumite probleme, implic ă,
în principal, transpunerea într-un limbaj de prog ramare a metodelor anterior concepute pentru
rezolvarea problemelor. O metod ă de rezolvare a unei probleme, care poate fi implementat ă în
cadrul programelor de calculator, este denumit ă și algoritm [S03].
Se consider ă [K05] că un algoritm are asociate cinc i caracteristici definitorii:
¾ Caracterul finit;
¾ Definirea riguroas ă a etapelor prev ăzute pentru rezolvarea problemei și a interdependen ței
acestora;
¾ Datele de intrare;
¾ Datele de ie șire;
¾ Eficiența.
În cadrul tezei de docto rat, problema fundamental ă, care se dore ște a fi rezolvat ă, este
proiectarea integrat ă a structurii și program ării proceselor și sistemelor tehnologice.
Cercet ările întreprinse în vederea rezolv ării acestei probleme s-au concretizat, printre altele,
și prin conceperea unei metodologii algoritmice, cu caracter general, de proiectare și programare
Capitolul 6 METODOLOGIE ALGORITMIC Ă DE PROIECTARE ȘI PROGRAMARE
ASISTATE DE CALCULATOR A PROCESELOR ȘI SISTEMELOR TEHNOLOGICE
– 75 – asistate de calculator, definit ă prin intermediul unor algoritmi de proiectare și programare cu diferite
grade de detaliere.
Astfel, au fost elabora ți un algoritm general, la nivelul în tregului proces de proiectare și
programare, precum și, ca module ale cel ui general, mai mul ți algoritmi detalia ți, la nivelul stadiilor,
etapelor și fazelor de proiectare și/sau programare asociate metodologiei.
Stadiile, etapele și fazele considerate în cadrul metodologiei structureaz ă activitățile de
concepție, analiză și/sau decizie asociate rezolv ării de sarcini specifice, dup ă caz, proiect ării și/sau
programării proceselor și sistemelor tehnologice.
Metodologia care se propune asigur ă integrarea activit ăților de proiectare tehnologic ă și
de programare, în primul rând, prin aplicarea filozofiei privind proiectarea și programarea “Just
in time” [J02] și, în al doilea rând, prin prevederea de procese tehnologice alternative pentru
programare.
Deoarece, în cadrul lucr ării, algoritmii propu și sunt prezenta ți ca fiind de sine st ătători,
schemele logice asociate acestora includ blocuri terminale, precum și blocuri de intrare / ie șire date.
Blocurile de intrare / ie șire date pot reprezenta, de la caz la caz, schimb de informa ții între algoritm
și utilizator sau, respectiv, între acesta și alte module ale algo ritmului general.
6.3.2 Algoritm genera l de proiectare asistat ă de calculator a structurii și
program ării proceselor și sistemelor tehnologice
Se apreciaz ă că, în funcție de obiectivul global asociat, activit ățile implicate de proiectarea
și programarea asistate de calculator a proceselor și sistemelor tehnologice pot fi grupate, la nivelul
unor stadii metodologice, dup ă cum urmeaz ă.
¾ Introducerea datelor ini țiale specifice pentru proiectare și programare, privind: componentele
externe, produsele-obiectiv, procesul și sistemul de produc ție, funcția de performan ță și criteriul
de optimizare-obiectiv.
Figura 6.1 Algoritm genera l de proiectare asistat ă de calculator a structurii și program ării
proceselor și sistemelor tehnologice Determinare variante de structur ă simplificat ă a proceselor și sistemelor tehnologice START
Stabilire restric ții privind structura și programarea variantelor simplificate
de proces și sistem tehnolo gic
Determinare variante simplificate de structur ă și programare a proceselor și sistemelor tehnologice
Stabilire variant ă simplificat ă optimă de structur ă și programare a proceselor și sistemelor tehnologice
Proiectare detaliat ă a structurii și program ării pentru varianta simplificat ă optimă
STOPElaborare documenta ție de proiectare și programare Introducere date ini țiale specifice pentru proiectare și programare
Capitolul 6 METODOLOGIE ALGORITMIC Ă DE PROIECTARE ȘI PROGRAMARE
ASISTATE DE CALCULATOR A PROCESELOR ȘI SISTEMELOR TEHNOLOGICE
– 76 –
¾ Determinarea variantelor de structur ă simplificat ă a proceselor și sistemelor tehnologice, privind:
fazele de baz ă simple con ținute și mărcile locurilor de munc ă asociate.
¾ Stabilirea restric țiilor privind structura și programarea variantelor simplificate de proces și sistem
tehnologic, în legătură cu: gruparea fazelor în procesul tehnol ogic, intervalele calendaristice de
programare și parametrii de organizare a procesului și sistemului tehnologic .
¾ Determinarea variantelor simplificate de structur ă și programare a proceselor și sistemelor
tehnologice, privind: opera țiile tehnologice asociate și programele de lucru ale sistemelor tehnologice
operaționale.
¾ Stabilirea variantei simplificate optime de structur ă și programare a proceselor și sistemelor
tehnologice , în raport cu valoarea optim ă asociată funcției de performan ță considerate.
¾ Proiectarea detaliat ă a structurii și program ării pentru varianta simplificat ă optimă, adoptând ca
restricții unele caracteristici de structur ă și de programare, stabilite la proiectarea simplificat ă.
¾ Elaborarea documenta ției de proiectare și programare.
Avându-se în vedere stadiile propuse, în figura 6.1 se prezint ă schema logic ă, asociată
algoritmului general de proiectare asistat ă de calculator a structurii și program ării proceselor și
sistemelor tehnologice.
6.3.3 Algoritm de introducere în sist em asistat de calcu lator a datelor ini țiale
specifice pentru proiectare și programare
La rezolvarea oric ărei probleme de proiectare și/sau de programare se au în vedere, în
primul rând, datele ini țiale asociate acesteia. Dintre acestea, o influen ță deosebită asupra solu ției
problemei o au datele ini țiale specifice.
Datele ini țiale specifice , denumite în literatur ă [I09] și date inițiale variabile sau de nivel 2,
se consider ă a fi acelea care particularizeaz ă, în general, diferitele probleme care pot fi formulate
spre rezolvare, prin aplica rea unei anumite metodologii.
În afar ă de aceste date, mai pot fi necesare uneori, pentru rezolvarea problemelor, și unele
date inițiale generale , denumite [I09] și date inițiale fixe sau de nivel 1, acestea fiind asociabile
tuturor problemelor care pot fi solu ționate prin aplicarea metodologiei.
În raport cu aceste categorii, se mai men ționează [I09] faptul c ă, în cazul în care rezolvarea
problemelor de proiectare se realizeaz ă în sistem asistat de calculator, datele ini țiale generale sunt
introduse în baza de date a sistemului în et apa de dezvoltare a acestuia, datele ini țiale specifice
trebuind s ă fie furnizate sistemului la începutul sesiunii de lucru, pr eponderent prin intermediul
tastaturii. Având în vedere cele de mai sus, se apreciaz ă că orice problem ă de proiectare a structurii
și program ării proceselor și sistemelor tehnologice de fabricar e a produselor se particularizeaz ă
prin datele ini țiale specifice asociate: componentelor externe, produselor-obiectiv, procesului și
sistemului de produc ție, funcției de performan ță și criteriului de optimizare-obiectiv.
Corespunz ător, activit ățile asociate stadiului de introducere în sistem asistat de calculator
a datelor ini țiale specifice pentru proiectare și programare pot fi structur ate, la nivelul unor etape
metodologice, dup ă cum urmeaz ă.
¾ Introducerea datelor ini țiale specifice asociate componentelor externe de tip:
− Component ă pentru asamblare , cu privire la codul atribuit în func ție de tipodimensiune;
− Piesă semifabricat ă, privind caracteristicile globale și caracteristicile la nivelul suprafe țelor.
¾ Introducerea datelor ini țiale specifice asociate produselor-obiectiv de tip:
− Ansamblu , cu privire la caracteristicile globale, precum și caracteristicile la nivelul lan țurilor de
dimensiuni de asamblare (LDA) și asamblărilor-obiectiv;
− Piesă, privind caracteristicile globale și caracteristicile la nivelul suprafe țelor-obiectiv.
Capitolul 6 METODOLOGIE ALGORITMIC Ă DE PROIECTARE ȘI PROGRAMARE
ASISTATE DE CALCULATOR A PROCESELOR ȘI SISTEMELOR TEHNOLOGICE
– 77 – ¾ Introducerea datelor ini țiale specifice privind procesul și sistemul de produc ție, în legătură cu
unele caracteristici definitorii ale proceselor tehnologice de realizat și, respectiv, ale locurilor de
muncă / utilajelor tehnologice partajabile asociate.
¾ Introducerea func ției de performan ță și a criteriului de optimizare-obiectiv.
¾ Verificarea completitudinii și compatibilit ății datelor introduse și corectarea deficien țelor.
Avându-se în vedere etapele men ționate, în figura 6.2 se prezint ă schema logic ă, asociată
algoritmului de introducere în sistem asistat de calculator a datelor ini țiale specifice pe ntru proiectare
și programare.
Figura 6.2 Algoritm de introducere în sist em asistat de calcu lator a datelor ini țiale specifice
pentru proiectare și programare
În raport cu etapele propuse, se fac preciz ările după cum urmeaz ă. START
STOPIntroducere date ini țiale specifice privind componentele externe
¾ Componente pentru asamblare
– Codul asociat tipodimensiunii
¾ Piese semifabricate
– Caracteristici globale
– Caracteristici ale suprafe țelor
Introducere func ție de performan ță și criteriu de optimizare-obiectiv Introducere date ini țiale specifice privind produsele-obiectiv
¾ Ansambluri-obiectiv
– Caracteristici globale
– Caracteristici ale asambl ărilor-obiectiv
– Caracteristici ale LDA-obiectiv
¾ Piese-obiectiv
– Caracteristici globale
– Caracteristici ale suprafe țelor-obiectiv
Introducere date ini țiale specifice privind procesul și sistemul de produc ție
– Caracteristici ale proceselor tehnologice de realizat
– Caracteristici ale locurilor de munc ă / utilajelor tehnologice partajabile
Sunt complete și compatibile
datele introduse?Nu
Da
Descriere complet ă și corectă a problemei de proiectare și programare
Capitolul 6 METODOLOGIE ALGORITMIC Ă DE PROIECTARE ȘI PROGRAMARE
ASISTATE DE CALCULATOR A PROCESELOR ȘI SISTEMELOR TEHNOLOGICE
– 78 –
6.3.3.1 Caracteristici de introdus pentru componentele externe
În cadrul metodologiei care se propune, se consider ă că diferitele compone nte externe, care
trebuie aprovizionate din exterior pentru a fi supus e proceselor tehnologice de fabricare a produselor-
obiectiv, pot fi de dou ă tipuri: componente pentru asamblare și, respectiv, piese semifabricate .
De asemenea, se apreciaz ă că toate componentele ex terne, de tipurile men ționate, sunt utilizate
ca atare în procesele tehnologice de fabricare. Astfel, piesele semi fabricate (prin laminare, turnare
etc.) sunt supuse, în principal, activit ăților de prelucrare prin a șchiere pentru ob ținerea de piese-
obiectiv, componentele exte rne pentru asamblare ( șuruburi, piuli țe, rulmen ți etc.) fiind supuse, în
principal, unor activit ăți de asamblare, pentru rea lizarea de ansambluri-obiectiv.
Referitor la componentele externe pentru as amblare, singurul parametru caracteristic, care
se propune a fi definit în aceast ă etapă, este codul asocia t acestora, în func ție de tipodimensiune.
Caracteristicile definitorii asoc iate pieselor semifabricate, care se propun a fi înregistrate
în această etapă, sunt prezentate sintetic în tabelul 6.1.
Se men ționează faptul că o caracteristic ă poate să admită, după caz, unul sau mai multe
atribute caracteristice, cuantificabile prin interm ediul unuia sau mai multor parametri caracteristici,
numerici sau codifica ți. Valorile asociate acestor parametri se introduc în sistem asistat de calculator.
Tabelul 6.1
CARACTERISTICI DE INTRODUS PE NTRU PIESELE SEMIFABRICATE
Tip Caracteristic ă Atribute caracteristice Parametri caracteristici
Denumire Denumire Cod: identificator tipodimensiune pies ă
Marcă Simbol marc ă
Proprietăți în masă Duritate etc. Material prescris
Proprietăți în stratul superficial Duritate etc.
Rugozitate general ă Ra, lungime de baz ă etc.
Toleranțe dimensionale generale Simbol clas ă de toleran ță Geometrie prescris ă
global Toleranțe geometrice generale Simbol clas ă de toleran ță
Gabarit Dimensiuni nominale Lungime, l ățime, înălțime etc.
Masă Mas ă Mas ă GLOBALE
Suprafețe Denumire Cod: identificator suprafa ță, tipodimensiune
Formă nominală Cod: cilindric ă /plană / etc.
Toleranțe de form ă Toleran ță, element de referin ță Formă prescrisă
Abateri de form ă limită Abatere superioar ă, abatere inferioar ă, element
(lungime sau arie) de referin ță
Rugozitate prescris ă Rugozitate Ra, lungime de baz ă etc.
Dimensiuni nominale Dimensiuni nominale
Toleranțe dimensionale Toleran ță / simbol treapt ă de precizie
Abateri dimensionale limit ă Abatere superioar ă, abatere inferioar ă / simboluri
poziție câmp de toleran ță și treaptă de precizie Dimensiuni prescrise
Suprafețe de referin ță Cod: identificator suprafa ță
Poziții relative nominale Distan țe nominale
Toleranțe de poziție Toleran ță, lungime de referin ță
Abateri de pozi ție limită Abatere superioar ă, abatere inferioar ă, lungime
de referin ță Poziții (și orientări)
relative prescrise
Suprafețe (baze) de referin ță Cod: identificator suprafa ță LA NIVELUL FIEC ĂREI SUPRAFE ȚE
Proprietăți ale stratului
superficial de material Proprietăți ale stratului
superficial de material Duritate etc.
6.3.3.2 Caracteristici de introdus pentru produsele-obiectiv
În cadrul acestei etape metodologice, se propune definirea în sistem asistat de calculator a
unor caracteristici asociate ansamblurilor-obiectiv și, respectiv, pieselor-obiectiv, dup ă cum se
prezintă sintetic în tabelele 6.2 și 6.3.
Capitolul 6 METODOLOGIE ALGORITMIC Ă DE PROIECTARE ȘI PROGRAMARE
ASISTATE DE CALCULATOR A PROCESELOR ȘI SISTEMELOR TEHNOLOGICE
– 79 – Tabelul 6.2
CARACTERISTICI DE INTRODUS PE NTRU ANSAMBLURILE-OBIECTIV
Tip Caracteristic ă Atribute caracteristice Parametri caracteristici
Denumire Denumire Cod: identificator produs-obiectiv
Gabarit Dimensiuni nominale Lungime, l ățime, înălțime etc.
Masă Mas ă Mas ă
Comandă de produc ție Num ăr de bucăți Num ăr de bucăți
Denumire Cod: identificator component ă, tipodimensiune
Dimensiuni nominale de gabarit Lungime, l ățime, înălțime etc.
Masă Mas ă Componente pentru
asamblare
Marcă material prescris Simbol marc ă
Asamblări-obiectiv Denumire Cod: identificator asamblare, tipodimensiune GLOBALE
LDA-obiectiv Denumire Cod: identificator LDA
Componente asamblate Denumire Cod: identificator component ă
Denumire Cod: identificator component ă
Component ă de bază Macrozone tehnologice la nivelul asamblării-obiectiv Cod: identificator macrozon ă
Componente de asamblare Denumire Cod: identificator component ă
Tip constructiv Tip constructiv Cod: demontabil ă / nedemontabil ă
Tip tehnologic Tip tehnologic Cod: sudat ă, mandrinat ă, prin filet etc.
Denumire Cod: identificator leg ătură, tipodimensiune
Macrozon ă tehnologic ă asociată Cod: identificator macrozon ă
Denumire componente în leg ătură Cod: identificator component ă
Forma suprafe țelor de leg ătură Cod: cilindric ă /plană /elicoidal ă etc.
Rugozități ale suprafe țelor de leg ătură Ra, lungime de baz ă etc.
Dimensiuni caracteristice leg ăturii Ajustaj, lungime de contact etc.
Proprietăți ale stratului superficial de
material la nivelul suprafe țelor de leg ătură Duritate etc.
Marcă material de adaos în leg ătură Simbol marc ă
Forță statică prescrisă în legătură For ță
Forma suprafe țelor tehnologice asociate Cod: profilat ă poligonal /cilindric ă etc. LA NIVELUL FIEC ĂREI ASAMBL ĂRI-OBIECTIV
Legături
Dimensiuni nominale de gabarit ale
suprafețelor tehnologice Lungime, l ățime, înălțime etc.
Dimensiuni nominale Dimensiuni nominale
Toleranțe dimensionale Toleran ță / simbol treapt ă de precizie
Abateri dimensionale limit ă Abatere superioar ă, abatere inferioar ă /
simboluri pozi ție câmp de toleran ță și
treaptă de precizie
Denumire component ă de materializare Cod: identificator component ă Dimensiuni primare
(nereglabile) prescrise
Denumire componente pozi ționate Cod: identificator component ă
Dimensiune nominal ă Dimensiune nominal ă
Toleranță dimensional ă Toleran ță / simbol treapt ă de precizie
Abateri dimensionale limit ă Abatere superioar ă, abatere inferioar ă /
simboluri pozi ție câmp de toleran ță și
treaptă de precizie Dimensiune de închidere
prescrisă
Denumire componente pozi ționate Cod: identificator component ă
Denumire Cod: identificator component ă
Tip constructiv Cod: fix /mobil /ajustabil / elastic etc.
Tip tehnologic al regl ării Cod: automat ă /în ansamblu /în stare
neasamblat ă a componentelor
Asamblare-obiectiv asociat ă Cod: identificator asamblare
Macrozon ă tehnologic ă asociată Cod: identificator macrozon ă
Forma suprafe țelor tehnologice Cod: profilat ă poligonal /cilindric ă etc. LA NIVELUL FIEC ĂRUI LDA-OBIECTIV
Compensator (component ă de reglare)
Dimensiuni nominale de gabarit ale
suprafețelor tehnologice Lungime, l ățime, înălțime etc.
Capitolul 6 METODOLOGIE ALGORITMIC Ă DE PROIECTARE ȘI PROGRAMARE
ASISTATE DE CALCULATOR A PROCESELOR ȘI SISTEMELOR TEHNOLOGICE
– 80 – Tabelul 6.3
CARACTERISTICI DE INTRODUS PENTRU PIESELE-OBIECTIV
Tip Caracteristic ă Atribute caracteristice Parametri caracteristici
Denumire Denumire Cod: identificator produs-obiectiv, tipodimensiune
Marcă Simbol marc ă
Proprietăți în masă Duritate etc. Material prescris
Proprietăți în stratul superficial Duritate etc.
Rugozitate general ă Ra, lungime de baz ă etc.
Toleranțe dimensionale generale Simbol clas ă de toleran ță Geometrie prescris ă
global Toleranțe geometrice generale Simbol clas ă de toleran ță
Gabarit Dimensiuni nominale Lungime, l ățime, înălțime etc.
Masă Mas ă Mas ă
Comandă de produc ție Num ăr de bucăți Num ăr de bucăți
Macrozone tehnologice
la nivelul piesei-obiectiv Denumire macrozone Cod: identificator macrozon ă
Piesă semifabricat ă Denumire Cod: identificator tipodimensiune pies ă GLOBALE
Suprafețe-obiectiv Denumire Cod: identificator suprafa ță, tipodimensiune
Formă nominală Cod: cilindric ă /plană / etc.
Toleranțe de form ă Toleran ță, element de referin ță Formă prescrisă
Abateri de form ă limită Abatere superioar ă, abatere inferioar ă, element
(lungime sau arie) de referin ță
Rugozitate prescris ă Rugozitate Ra, lungime de baz ă etc.
Dimensiuni nominale Dimensiuni nominale
Toleranțe dimensionale Toleran ță / simbol treapt ă de precizie
Abateri dimensionale limit ă Abatere superioar ă, abatere inferioar ă / simboluri
poziție câmp de toleran ță și treaptă de precizie Dimensiuni prescrise
Suprafețe de referin ță Cod: identificator suprafa ță
Poziții relative nominale Distan țe nominale
Toleranțe de poziție Toleran ță, lungime de referin ță
Abateri de pozi ție limită Abatere superioar ă, abatere inferioar ă, lungime
de referin ță Poziții (și orientări)
relative prescrise
Suprafețe (baze) de referin ță Cod: identificator suprafa ță
Proprietăți ale stratului
superficial de material Proprietăți ale stratului
superficial de material Duritate etc.
Suprafețe asociate la
piesa semifabricat ă Denumire Cod: identificator suprafa ță piesă semifabricat ă
Tip tehnologic Tip tehnologic Cod: canal /dantur ă / plană de dimensiuni mari
/alezaj de dimensiuni mici etc. LA NIVELUL FIEC ĂREI SUPRAFE ȚE-OBIECTIV
Macrozon ă asociată Denumire Cod: identificator macrozon ă
Cu privire la unele caracte ristici ale produselor-obiectiv, care se definesc în aceast ă etapă,
se fac preciz ările după cum urmeaz ă.
Produselor-obiectiv de tip ansamblu li se pot asocia, în general, una sau mai multe asambl ări-
obiectiv și, respectiv, unul sau mai multe LDA-obiectiv.
Fiecare asamblare-obiectiv poate fi considerat ă ca fiind o reuniune de una sau mai multe
componente ale ansamblului (componente asamblate și, eventual, de asambl are), la nivelul unei
anumite componente de baz ă.
Componentele, reunite în cadrul unei asambl ări-obiectiv, interac ționează reciproc, prin
intermediul suprafe țelor funcționale conjugate, pe care le con țin. Un cuplu de astfel de suprafe țe
de contact, apar ținând la dou ă componente diferite care particip ă la asamblarea-obiectiv, reprezint ă
o legătură.
Se apreciaz ă că, prin intermediul leg ăturilor, care se constituie la nivelul unei asambl ări-
obiectiv, se asigur ă stabilitatea acesteia, respectiv conservarea pozi țiilor relative al e componentelor
din asamblarea-obiectiv.
Capitolul 6 METODOLOGIE ALGORITMIC Ă DE PROIECTARE ȘI PROGRAMARE
ASISTATE DE CALCULATOR A PROCESELOR ȘI SISTEMELOR TEHNOLOGICE
– 81 – În consecin ță, rezultă că toate legăturile asociate unei asambl ări-obiectiv trebuie realizate
într-o aceea și operație de asamblare. Acestea se constituie prin ac țiunea direct ă a executantului
operației sau a sculelor utilizate în opera ție, asupra unor suprafețe tehnologice ale componentelor
în legătură.
În func ție de pozi ția lor spațială, legăturile din cadrul unei asambl ări-obiectiv pot fi grupate
în anumite macrozone tehnologice , asociate componentei de baz ă a acesteia.
Considerându-se un nivel de mecanizare relativ sc ăzut la realizarea proceselor tehnologice
de fabricare a ansamblurilor-obiectiv, se apreciaz ă că legăturile situate într-o aceea și macrozon ă
a asamblării-obiectiv pot fi constituite la o aceea și poziție a componentei de baz ă, în raport cu
locul de munc ă / utilajul, sculele și executantul opera ției.
Schimbarea macrozonei, în cadrul unei opera ții, poate implica, de la caz la caz, modificarea
prinderii componentei de baz ă la locul de munc ă sau, respectiv, repozi ționarea sculelor folosite
și/sau a executantului, în raport cu componenta de baz ă.
Num ărul și poziția relativă a macrozonelor tehnologice, care pot fi definite la nivelul unei
anumite componente de baz ă, depind atât de caracteris ticile sale geometrice, cât și de poziția prescris ă
legăturilor din asamblarea-obiectiv.
Se consider ă, de exemplu, un produs comandat la S.C. AVERSA S.A. Bucure ști, denumit
INSTALA ȚIE DEZANGAJARE, ale c ărui desen de ansamblu general și tabel de componen ță
sunt prezentate sint etic în figura 6.3.
12 Plunger 1 6 Șaibă Grower N8 STAS 7666/2-80 4
11 Inel elastic 10 STAS 5848/2-88 1 5 Corp superior 1
10 Inel compensare 1 4 Disc membran ă 1
9 Cilindru protec ție 1 3 Membran ă 1
8 Prezon M8 22/8 T STAS 4551-80 4 2 Șaibă A8 STAS 5200-80 1
7 Piuli ță M8 STAS 4071-89 5 1 Corp inferior 1
Poz. Denumire Buc.
Poz. Denumire Buc.
Figura 6.3 Produsul INSTALA ȚIE DEZANGAJARE
Capitolul 6 METODOLOGIE ALGORITMIC Ă DE PROIECTARE ȘI PROGRAMARE
ASISTATE DE CALCULATOR A PROCESELOR ȘI SISTEMELOR TEHNOLOGICE
– 82 –
Avându-se în vedere cele men ționate, la nivelul ansamblulu i-obiectiv, asociat produsului
exemplu, pot fi definite trei asambl ări-obiectiv, dup ă cum se prezint ă în figurile 6.4, 6.5 și 6.6.
Aceste asambl ări sunt denumite conven țional, corespunz ător componentei de baz ă asociate.
Figura 6.4 Asamblare CORP SUPERIOR
Figura 6.5 Asamblare CORP INFERIOR
Figura 6.6 Asamblare PLUNGER
Pe de alt ă parte, la nivelul asambl ării CORP SUPERIOR, spre ex emplu, pot fi definite
două macrozone tehnologice, asociate componentei de baz ă din asamblare. În raport cu acestea,
legăturile asambl ării-obiectiv se grupeaz ă după cum se prezint ă în figura 6.7.
Figura 6.7 Leg ături ale componentelor și macrozone tehnologice asociate
Capitolul 6 METODOLOGIE ALGORITMIC Ă DE PROIECTARE ȘI PROGRAMARE
ASISTATE DE CALCULATOR A PROCESELOR ȘI SISTEMELOR TEHNOLOGICE
– 83 –
La nivelul ansamblului considerat, se constituie un singur lan ț de dimensiuni de asamblare-
obiectiv, definit dup ă cum se prezint ă în figura 6.8.
Figura 6.8 Lan ț de dimensiuni de asambl are-obiectiv al ansamblului
Caracteristicile prescrise cu privire la dime nsiunea de închidere din LDA-obiectiv vor fi
realizate, în acest caz, prin reglarea individual ă la montaj, pentru fiecare exemplar al ansamblului,
a unei dimensiuni primare, materializat e pe inelul de compensare fix, pozi ția 10.
Reglarea poate fi efectuat ă în ansamblu sau, resp ectiv, în stare neasamblat ă a componentelor
care materializeaz ă lanțul.
Tipul tehnologic al regl ării care se adopt ă influențează semnificativ succesiunea în care
pot fi realizate, în procesul tehnologic de fa bricare a ansamblului-obiectiv, fazele de reglare și de
asamblare privind componentele asociate lan țului.
Produsele-obiectiv de tip pies ă se caracterizeaz ă, în general, prin mai multe suprafe țe-
obiectiv asociate.
Din literatura de spec ialitate [D07] se constat ă că, în vederea proiect ării asistate de calculator
a tehnologiilor de prelucrare prin a șchiere, este necesar ă o clasificare tehnologic ă a suprafe țelor-
obiectiv.
Astfel, în func ție de forma și de dimensiunile caracteristice, precum și de unele leg ături de
vecinătate, se propune gruparea suprafe țelor-obiectiv, ob ținute prin a șchiere, în cadrul unor tipuri
tehnologice , cum sunt: suprafe țe plane și de revolu ție de dimensiuni relativ mari, canale de pan ă
sau caneluri, alezaje netede și/sau profilate și suprafețe frontale asociate, danturi.
Aceste tipuri tehnologice se propune a fi definite în aceast ă etapă, pentru fiecare dintre
suprafețele-obiectiv.
De asemenea, corespunz ător poziției lor spa țiale, și suprafețele-obiectiv se propune a fi
grupate în macrozone tehnologi ce, asociate piesei-obiectiv.
Considerându-se un nivel de mecanizare mai ri dicat la realizarea proceselor tehnologice
de fabricare a pieselor-obiectiv, se apreciaz ă că suprafețele situate într-o aceea și macrozon ă pot
fi prelucrate, în opera ție, la o aceea și poziție a piesei, în raport cu utilajul și sculele utilizate.
Schimbarea macrozonei, în cadrul opera ției, implic ă în acest caz, de obic ei, modificarea prinderii
piesei pe utilaj.
Capitolul 6 METODOLOGIE ALGORITMIC Ă DE PROIECTARE ȘI PROGRAMARE
ASISTATE DE CALCULATOR A PROCESELOR ȘI SISTEMELOR TEHNOLOGICE
– 84 – Num ărul și poziția relativă a macrozonelor tehnologice, care pot fi definite la nivelul unei
piese-obiectiv, depind de caracteristicile sale ge ometrice, respectiv de clasa de piese în care
aceasta se încadreaz ă (carcase, arbori drep ți, arbori coti ți, biele, cruci de diferen țial etc.).
O propunere privind gruparea, în macrozone tehnologice, a suprafe țelor-obiectiv asociate
reperului PLUNGER, pies ă-obiectiv din cadrul produsului a doptat ca exemplu, se prezint ă în
figura 6.9.
Figura 6.9 Suprafe țe-obiectiv și macrozone tehnologice asociate
6.3.3.3 Caracteristici de introdus pentru procesul și sistemul de produc ție
Caracteristicile procesului și sistemului de produc ție, care se propune a fi definite în aceast ă
etapă, sunt prezentate sintetic în tabelul 6.4.
Tabelul 6.4
CARACTERISTICI DE INTRODUS PENTRU PROCESUL ȘI SISTEMUL DE PRODUC ȚIE
Caracteristic ă Atribute caracteristice Parametri caracteristici
Denumire Cod: identificator produs-obiectiv
Termene calendaristice de realizare Termen impus pentru începere, termen
impus pentru finalizare Procese tehnologice de realizat
Perioadă (comună) de produc ție Termen de început, termen de sfâr șit
Denumire Cod: identificator loc de munc ă (utilaj),
tip constructiv-tehnologic
Marcă Simbol marc ă
Dispunere în spa țiul de produc ție Cod: identificator atelier, grup ă omogenă
/ identificator linie, pozi ție în linie
Fond nominal de timp de lucru zilnic 8 ore /16 ore /24 ore etc. Locuri de munc ă / utilaje
tehnologice partajabile
Intervale calendaristice de disponibilitate
în perioada de produc ție Termen de disponibilizare, termen de ocupare / zile de indisponibilitate
Referitor la caracteristicile men ționate, se fac unele preciz ări după cum urmeaz ă.
În cadrul metodologiei care se propune, se apreciaz ă că, pentru fiecare produs-obiectiv de
realizat în unitatea de produc ție, se cunosc, fiind st abilite anterior de c ătre eșaloane de planificare
de nivel superior, termenele impuse pentru începerea și, respectiv, finalizarea procesului tehnologic
de fabricare asociat.
În raport cu termenele impus e cu privire la realizarea proc eselor tehnologice componente,
procesului de produc ție a produselor-obiectiv i se poate asocia o anumit ă perioadă de produc ție.
Capitolul 6 METODOLOGIE ALGORITMIC Ă DE PROIECTARE ȘI PROGRAMARE
ASISTATE DE CALCULATOR A PROCESELOR ȘI SISTEMELOR TEHNOLOGICE
– 85 – Aceasta este definit ă de către termenul minim de începere și, respectiv, cel maxim de finalizare,
dintre cele impuse proceselor tehnologi ce din cadrul proc esului de produc ție.
În aceast ă etapă, de introducere a datelor ini țiale specifice, se consider ă că toate locurile de
muncă /utilajele din unitatea de produc ție, disponibile în perioada comun ă de produc ție a produselor-
obiectiv, sunt poten țial partajabile, pentru realizarea difer itelor procese tehnologice de fabricare.
Pentru fiecare astfel de loc de munc ă /utilaj, sunt definite intervalel e calendaristice de disponibilitate,
asociate perioadei de produc ție.
Fiecare loc de munc ă, partajabil în procesul de produc ție, va fi caracterizat de c ătre marca
asociată, aceasta fiind definit ă, în general, prin înre gistrarea simbolului m ărcii utilajului sta ționar
din dotare. În cazul locurilor de munc ă manuale sau simplu mecanizate, utilizate frecvent pentru
realizarea de activit ăți de asamblare, reglare și/sau control, simbolul m ărcii, care va fi înregistrat,
va consta într-un cod, atribuit în func ție de tipul tehnologic al activit ăților asociate.
Toate celelalte tipuri de mijloace tehnologice, dar și resursele tehnologice de tip executant,
care se mai reg ăsesc uzual în dotarea unit ății de produc ție, putând fi utilizate în scop productiv, se
consideră a fi disponibile permanent și într-o cantitate nelimitat ă, de-a lungul perioadei de produc ție.
Caracteristicile construc tiv-tehnologice, privind m ărcile din aceste tipuri de resurse, constituie
date inițiale generale pentru proiectare și programare, fiind definite în baza de date a sistemului
asistat de calculator.
De asemenea, tot date ini țiale generale, asociate met odologiei propuse, se consider ă a fi
și cele cu privire la : capabilitat ea tehnologic ă a procedeelor de preluc rare, asamblare, reglare și
control (tipul elementelor constructive-obiectiv asociate și caracteristicile lor definitorii, precizia
economic ă de realizare a unor tipuri de caracteristici ale elementelor constructive-obiectiv etc.);
caracteristicile constructiv-tehnologice privitoare la m ărcile de locuri de munc ă (tipuri și procedee
tehnologice accesibile și precizii economice asocia te, dimensiuni caracteristi ce, game ale parametrilor
tehnologici de reglare, putere de lucru maxim ă etc.); recomand ările privind adoptarea parametrilor
tehnologici de lucru, pe ntru realizarea activit ăților de prelucrare, asamblare, reglare și control;
normativele de timp referitoare la realizarea de produse, prin procese de prelucrare și asamblare,
în produc ții de serie mic ă și unicat.
Și aceste date trebuie introduse în baza de date a sistemului, la dezvoltarea acestuia.
6.3.4 Algoritm de determinare în sistem asistat de calculator a variantelor de
structur ă simplificat ă a proceselor și sistemelor tehnologice
În raport cu datele ini țiale, specifice și generale, care au fost defi nite pentru problema de
proiectare și programare, se propune ca, în acest stadiu, s ă fie conturate mai multe variante de
structură simplificat ă privind procesul și sistemul de produc ție a produselor-obiectiv.
Fiecare variant ă de structur ă simplificat ă, care se genereaz ă, se propune a fi definit ă prin
fazele de baz ă simple, constructive și de control, con ținute și mărcile locurilor de munc ă asociate,
precum și prin unele caracteristici privind realizarea fazelor, respectiv: locul de realizare (atelierul
sau, respectiv, linia de fabrica ție), procedeul tehnologic aplicat, ca racteristicile cu rente asociate
elementelor constructive-obiectiv, regimul de lucru utilizat și durata unitar ă.
De asemenea, se propune ca la co nstituirea varian telor de structur ă simplificat ă a procesului
și sistemului de produc ție, prin combinarea variantelor de faze de baz ă și locuri de munc ă asociate
fabricării elementelor constructive-obiectiv, s ă fie avută în vedere și satisfacerea restric țiilor de
capacitate de produc ție, la nivelul m ărcilor de locuri de munc ă partajabile în cadrul atelierelor și
liniilor de fabrica ție.
Corespunz ător celor prezentate, activit ățile asociate stadiu lui de determinare în sistem asistat
de calculator a variantelor de structur ă simplificat ă a proceselor și sistemelor tehnologice pot fi
grupate, la nivelul unor etape metodologice, dup ă cum urmeaz ă.
Capitolul 6 METODOLOGIE ALGORITMIC Ă DE PROIECTARE ȘI PROGRAMARE
ASISTATE DE CALCULATOR A PROCESELOR ȘI SISTEMELOR TEHNOLOGICE
– 86 – ¾ Introducerea datelor de definire a:
− Caracteristicilor constructive gl obale privind produsele-obiectiv și componentele externe ;
− Caracteristicilor constructiv-tehnologice as ociate elementelor constructive-obiectiv : finale , la
nivelul produselor-obiectiv, și, respectiv, curente , la nivelul obiectelor de baz ă supuse procesului
tehnologic;
− Caracteristicilor tehnico-organi zatorice cu privire la m ărcile locurilor de munc ă partajabile în
procesul de produc ție.
¾ Determinarea variantelor de faze constructive și mărci de locuri de munc ă asociate elementelor
constructive-obiectiv.
¾ Determinarea variantelor de faze de control și mărci de locuri de munc ă asociate elementelor
constructive-obiectiv.
¾ Combinarea variantelor de faze de baz ă și mărci de locuri de munc ă asociate.
În raport cu cele de mai sus, schema logic ă, asociată algoritmului de determinare în sistem
asistat de calculator a variantelor de structur ă simplificat ă a proceselor și sistemelor tehnologice,
se prezint ă în figura 6.10.
Figura 6.10 Algoritm de determinare în sistem asistat de calculator a variantelor de structur ă
simplificat ă a proceselor și sistemelor tehnologice
Cu privire la etapele propuse, se fac preciz ările după cum urmeaz ă.
Introducere date de definire
¾ Caracteristici constructive globale ale produselor-obiectiv și componentelor externe
¾ Caracteristici finale și curente asociate elementelor constructive-obiectiv
¾ Caracteristici tehnico-organizatorice ale m ărcilor locurilor de munc ă partajabile START
Determinare variante de faze constructive și mărci de locuri de munc ă
asociate elementelor constructive-obiectiv
Determinare variante de faze de control și mărci de locuri de munc ă
asociate elementelor constructive-obiectiv
Combinare variante de faze de baz ă și mărci de locuri de munc ă asociate
STOPDescriere variante de structur ă simplificat ă a
proceselor și sistemelor tehnologice
Capitolul 6 METODOLOGIE ALGORITMIC Ă DE PROIECTARE ȘI PROGRAMARE
ASISTATE DE CALCULATOR A PROCESELOR ȘI SISTEMELOR TEHNOLOGICE
– 87 – 6.3.4.1 Determinarea variantelor de faze constructive și mărci de locuri de munc ă asociate
În concordan ță cu elementele conceptuale și metodologice definite pân ă în acest stadiu,
rezultă că în cadrul unei faze constructive simple pot fi grupate activit ăți de prelucrare, asamblare
sau reglare, cu privire la fabricarea unui acela și element constructiv-obiectiv printr-un acela și
procedeu tehnologic și regim de lucru, realizabile de c ătre marca locului de munc ă utilizat pentru
derularea fazei.
În condi țiile celor de mai sus, activit ățile de proiectare, care se deruleaz ă pentru determinarea
variantelor de faze constructive și mărci de locuri de munc ă destinate proces ării fiecărui element
constructiv-obiectiv asociat produselor, pot fi grupate la nivelul unor faze metodologice, dup ă cum
urmează.
¾ Stabilirea tipurilor de activit ăți constructive de realizat și a metodelor tehnologice asociate.
¾ Stabilirea variantelor de tipuri și procedee tehnologice asociate activit ăților.
¾ Determinarea parametrilor tehnologici de lucru asocia ți realizării activităților.
¾ Stabilirea variantelor de faze constructive de realizat.
¾ Normarea fazelor constructive.
¾ Stabilirea variantelor de m ărci de locuri de munc ă pentru realizarea fazelor constructive.
¾ Combinarea variantelor de faze constructive și mărci de locuri de munc ă asociate.
Unele propuneri cu privire la modalitatea de rezolvare a acestor faze, în sistem asistat de
calculator, sunt formulate în cele ce urmeaz ă.
Stabilirea tipurilor de activit ăți constructive de realizat și a metodelor tehnologice asociate
Pentru produsul-obiectiv P p, P,1p= , dintre cele fabricate în procesul de produc ție, fie un
element constructiv-obiectiv asociat, astfel:
¾ materialul-obiectiv M p sau, respectiv, o suprafa ță-obiectiv spS, pS,1s= , dacă produsul este de
tip piesă;
¾ o asamblare-obiectiv apA , pA,1a= , sau, respectiv, un lan ț de dimensiuni de asamblare-obiectiv
lpL, pL,1l= , dacă produsul este de tip ansamblu.
Cu privire la materialul-obiectiv M p, în funcție de propriet ățile finale, prescrise pentru
întreaga mas ă a piesei-obiectiv (v. tabelul 6.3), și, respectiv, curente, prescrise în masa piesei
semifabricate (v. tabelul 6.1) , poate rezulta ca fiind necesar ă desfășurarea unei activit ăți de tip
prelucrare, respectiv a unei prelucr ări prin tratament termic.
Pe de alt ă parte, în raport cu caracteristicile co nstructiv-tehnologice definitorii introduse
ca date ini țiale specifice (v. tabelele 6.1 și 6.3), pentru fabricarea suprafe ței-obiectiv spS poate fi
necesară, în general, efectuarea mai multor activit ăți de tip prelucrare, majoritatea fiind prelucr ări
prin așchiere. Una dintre prelucr ările destinate suprafe ței-obiectiv poate fi cea de tratament termic,
al stratului superficial de material asociat.
Corespunz ător celor prezentate în literatura de specialitate [D07], se apreciaz ă că, încă din
această fază a proiect ării, poate fi determinat num ărul total de prelucr ări asociate suprafe ței spS,
precum și poziția prelucr ării de tratament termic, dac ă aceasta este necesar ă, în raport cu celelalte
prelucrări prin așchiere.
Aceste date pot fi stabilite pe baza parametrilor definitorii privind suprafa ța spS , referitori
la: tipul tehnologic; caracteristicile geometrice finale și curente privind forma, dimensiunile și
rugozitatea; starea stratului superf icial de material asociat, respec tiv, tratat sau netratat termic.
Capitolul 6 METODOLOGIE ALGORITMIC Ă DE PROIECTARE ȘI PROGRAMARE
ASISTATE DE CALCULATOR A PROCESELOR ȘI SISTEMELOR TEHNOLOGICE
– 88 – Se admite [D07] c ă numărul maxim de prelucr ări, incluzând tratamentul termic, care pot fi
necesare pentru realizarea unei suprafe țe-obiectiv este de șapte.
Pentru constituirea unei asambl ări-obiectiv apA poate fi necesar ă, după caz, realizarea
uneia sau mai multor activit ăți de tip asamblare, num ărul acestora depinzând de leg ăturile care se
stabilesc la nivelul asambl ării-obiectiv, fie
lgapLg , apLg,1lg= .
Se apreciaz ă că numărul maxim de asambl ări, care pot fi asociate unei asambl ări-obiectiv
apA , este egal cu num ărul apLg , al leg ăturilor pe care aceasta le con ține. Totuși, avându-se în
vedere modul în care au fost definite leg ăturile, precum și avantajele oferite de gruparea acestora,
în vederea realiz ării, pe considerente construc tiv-tehnologice, se propune ca:
¾ Unor legături diferite, care se formeaz ă între acelea și două componente pentru asamblare, s ă le fie
asociată o singură activitate de asamblare;
¾ Unor legături diferite, dar de o aceea și tipodimensiune, care se formeaz ă în aceeași macrozon ă
tehnologic ă a asambl ării-obiectiv, s ă li se asocieze o unic ă activitate de asamblare.
Astfel, în raport cu cele men ționate și pe baza datelor constructiv -tehnologice de definire
a legăturilor asociate (v. tabelul 6.2), se consider ă că, încă din aceast ă fază a proiect ării, poate fi
determinat num ărul total de asambl ări necesare pentru constituirea asambl ării-obiectiv apA , precum
și succesiunea acestora.
Fiecare activitate de asamblare necesar ă va fi definit ă de legăturile realizate la nivelul
asamblării-obiectiv și, dacă este cazul, de metoda tehnologic ă asociată, corespunz ător tipului
tehnologic al asambl ării.
Cu privire la un lan ț de dimensiuni de asamblare-obiectiv lpL , în func ție de tipul tehnologic
al reglării compensatorului asociat (v. tabelul 6.2), poate rezulta ca fiind necesar ă, eventual, derularea
unei activit ăți de tip reglare, respectiv a unei regl ări privind dimensiunea primar ă materializat ă
pe compensator.
Activitatea de reglare nu este justificat ă în cazul unei regl ări automate a compensatorului,
specifică compensatorilor elastici, pneumatici, termici et c. La aceste tipuri constructive, dimensiunea
primară materializat ă se regleaz ă automat, la asamblarea compensatorului.
Avându-se în vedere cele de mai sus, parc urgerea acestei faze de proiectare conduce la
stabilirea cu privire la fiecare element constructiv-obiectiv care se proceseaz ă privind produsul,
fie acesta, în general, epE c u pE,1e= , a unor activit ăți constructive necesare
kepctA, epctA,1k= ,
de realizat în succesiunea 1, 2, . . . . , epctA.
Determinarea efectiv ă a activităților
kepctA se va face, în toate cazurile, prin selec ție din
baza de date a sistemului, în func ție de valorile asociate parametrilor caracteristici definitorii cu
privire la tipul elementului constructiv considerat. Corespunz ător datelor care se stabilesc în raport cu activit ățile de realizat, se propune ca,
în această fază de proiectare, denumirea unei activit ăți constructive
kepctA să fie descris ă printr-
un cod, format, în general, din:
¾ Denumirea tipului de activitate, respectiv: prelucrare, asamblare sau reglare;
¾ Denumirea metodei tehnologice de realizare a activit ății, de exemplu: a șchiere, tratament termic,
sudare etc.;
¾ Identificatorul elementului constructiv-obiectiv asociat, respectiv: M p, spSsau apA ;
¾ Identificatorii leg ăturilor asociate la nivelul asambl ării-obiectiv apA , în cazul în care aceasta
admite mai multe leg ături, spre exemplu:
1apLg și
2apLg etc.
Capitolul 6 METODOLOGIE ALGORITMIC Ă DE PROIECTARE ȘI PROGRAMARE
ASISTATE DE CALCULATOR A PROCESELOR ȘI SISTEMELOR TEHNOLOGICE
– 89 – Un exemplu privind succesiunile de activit ăți constructive, care pot fi stabilite, în aceast ă
fază, pentru elemente constructive-obiectiv epE de diferite tipuri, se prezint ă în tabelul 6.5.
Tabelul 6.5
ACTIVIT ĂȚI CONSTRUCTIVE ASOCIATE ELEMEN TELOR CONSTRUCTIVE-OBIECTIV
Activități constructive Identificator element
constructiv epE Identificator Denumire
Mp 1epctA Prelucrare tratament termic M p
1epctA Prelucrare a șchiere spS
2epctA Prelucrare a șchiere spS
3epctA Prelucrare tratament termic spS
4epctA Prelucrare a șchiere spS spS
5epctA Prelucrare a șchiere spS
1epctA Asamblare apA
1apLg
2epctA Asamblare apA
2apLg
apA
3epctA Asamblare apA
3apLg
lpL 1epctA Reglare lpL
Stabilirea variantelor de tipuri și procedee tehnologice asociate activit ăților
Fiecare activitate constructiv ă
kepctA , dintre cele stabilite ca fiin d necesare pentru fabricarea
elementului constructiv epE , poate s ă admită, în ceea ce prive ște modul de realizare efectiv ă, una
sau mai multe variante de tipuri și procedee tehnologice asociate.
Astfel, în leg ătură cu realizarea unei activit ăți denumite Prelucrare a șchiere spS, pot rezulta,
în general, ca fiind posibile mai multe tipuri de prelucr ări, spre exemplu: strunjire, frezare etc.,
fiecărui tip putând s ă îi corespund ă unul sau mai multe procedee te hnologice de ap licare, spre
exemplu: strunjire cu cu țit simplu sau, respectiv, cu cu țit profilat; frezare cilindric ă sau, respectiv,
frezare frontal ă etc.
Se apreciaz ă că, în sistem asistat de calculato r, variantele privind tipurile și procedeele
tehnologice, asociate unei activit ăți de prelucrare prin a șchiere
kepctA , pot fi determinate în raport
cu:
¾ Parametrii de definire asocia ți suprafeței spS, respectiv (v. tabelele 6.1 și 6.3): tipul tehnologic;
caracteristicile geometrice finale și curente privind forma, dimensiunile și rugozitatea; starea stratului
superficial de material asociat;
¾ Poziția k a activit ății, în cadrul succesiunii de activit ăți de fabricare a suprafe ței spS;
¾ Parametrii de definire a capabilit ății tehnologice privind procedeele de prelucrare prin a șchiere,
respectiv: tipul tehnologic al suprafe țelor-obiectiv asociate și caracteristicile lor definitorii; precizia
economic ă asigurată, în funcție de calitatea prelucr ării, la realizarea unor tipuri de caracteristici
geometrice ale suprafe țelor-obiectiv.
Pe de alt ă parte, se consider ă că unei activit ăți denumite Asamblare apA
lgapLg i se poate
asocia, în general, un singur tip de asambl are, corespunz ător tipului tehno logic al asambl ării-obiectiv
Capitolul 6 METODOLOGIE ALGORITMIC Ă DE PROIECTARE ȘI PROGRAMARE
ASISTATE DE CALCULATOR A PROCESELOR ȘI SISTEMELOR TEHNOLOGICE
– 90 – apA . Acestui tip tehnologic pot s ă îi corespund ă, după caz, unul sau mai multe procedee tehnologice
de aplicare.
În sistem asistat de calculator, variantele de procedee de asamblare, pentru realizarea unei
activități
kepctA , pot fi stabilite în func ție de:
¾ Parametrii constructiv-tehnologici de definire a leg ăturilor
lgapLg asociate (v. tabelul 6.2);
¾ Parametrii de defi nire a capabilit ății tehnologice privind procedeele de asamblare, respectiv: tipul
tehnologic al asambl ărilor-obiectiv asociate și caracteristicile lor definitorii la nivelul leg ăturilor.
Cu privire la realizarea unei activit ăți denumite Reglare lpL, se apreciaz ă ca fiind posibile,
în general, dou ă tipuri tehnologice de regl ări: în ansamblu sau, respectiv, în stare neasamblat ă a
componentelor. Unul dintre aceste tipuri a fost deja selectat în etapa de introducere a datelor ini țiale
specifice (v. tabelul 6.2), în ra port cu unele caracteristici ale lpL : tipul constructiv al compensatorului,
poziția în ansamblu a compensatorului și dimensiunii de închidere, num ărul de dimensiuni primare
nereglabile.
Se apreciaz ă că tipul tehnologic, adoptat cu privire la o activitate de reglare
kepctA , poate
să admită un singur procedeu tehnologic de aplicare, acesta fiind procedeul de reglare specific
tipului constructiv al compensatoru lui asociat, de exemplu: selec ție, ajustare, deformare etc.
În leg ătură cu derularea unei activit ăți denumite Prelucrare tratament termic M p, se propune
adoptarea unui unic tip tehnologic și, respectiv, procedeu de aplic are asociat, intitulate, conven țional,
durificare termic ă, în raport cu efectul considerat determinant la nivelul propriet ăților de material
privind produsul.
Aceea și propunere se formuleaz ă și în cazul unei activit ăți denumite Prelucrare tratament
termic spS.
În raport cu cele prezentate, parcurgerea a cestei faze de proiectare conduce la stabilirea,
cu privire la fiecare activitate
kepctA de fabricare a elementelor constructive-obiectiv epE, a unor
variante de procedee tehnologi ce de realizare, fie acestea
vkepPr cu
kepPr,1v= , corespunz ătoare
unuia sau mai multor tipuri tehnol ogice posibile de aplicat.
Stabilirea efectiv ă a procedeelor
vkepPr se poate realiza, în toate cazurile, prin selec ție din
baza de date a sistemului, în func ție de valorile asociate parametrilor determinan ți, propuși conform
celor de mai sus.
Corespunz ător datelor care se ob țin în aceast ă fază de proiectare, se propune ca denumirea
variantei v,
kepPr,1v= , de activitate constructiv ă
kepctA să fie descris ă printr-un cod, format,
în general, din:
¾ Denumirea tipului și procedeului tehnologic de realizare, de exemplu: frezare cilindric ă, nituire
prin rulare tangen țială, reglare în ansamblu prin selec ție, durificare termic ă etc.;
¾ Denumirea calit ății prelucrării, respectiv: degro șare, semifinisare, finisare, foarte fin ă – în cazul
activităților de prelucrare prin a șchiere, realizate prin procedee care admit mai multe calit ăți asociate
prelucrării;
¾ Identificatorul elementului constructiv-obiectiv asociat, respectiv: M p, spSsau apA ;
¾ Identificatorii leg ăturilor asociate la nivelul asambl ării-obiectiv apA , în cazul în care aceasta
admite mai multe leg ături, spre exemplu:
1apLg și
2apLg etc.
Capitolul 6 METODOLOGIE ALGORITMIC Ă DE PROIECTARE ȘI PROGRAMARE
ASISTATE DE CALCULATOR A PROCESELOR ȘI SISTEMELOR TEHNOLOGICE
– 91 – Un exemplu privind variantele care pot rezulta în aceast ă fază, cu privire la activit ățile de
prelucrare
kepctA, 5,1k= , necesare pentru fa bricarea unei suprafe țe-obiectiv spS de tip alezaj,
se prezint ă în tabelul 6.6.
Tabelul 6.6
VARIANTE ALE ACTIVIT ĂȚILOR DE PRELUCRARE PENTRU UN ALEZAJ
Denumire activitate Identificator
activitate Varianta 1 Varianta 2 Varianta 3 Număr de
variante
1epctA Strunjire degro șare spS Lărgire degro șare spS Găurire spS 3
2epctA Strunjire finisare spS L ărgire finisare spS Alezare degro șare spS 3
3epctA Durificare termic ă spS – – 1
4epctA Rectificare degro șare spS – – 1
5epctA Rectificare finisare spS Honuire degro șare spS – 2
Determinarea parametrilor tehnologici de lucru asocia ți realizării activit ăților
Derularea unei activit ăți
kepctA , printr-un procedeu
vkepPr , se caracterizeaz ă prin anumite
valori asociate unor parametri tehnologici de lucru specifici.
Parametrii tehnologici de lucru depind substan țial de tipul activit ăților efectuate (prelucrare
prin așchiere, asamblare, reglare etc.), dar și, în multe dintre cazuri, de procedeele utilizate pentru
realizarea activit ăților [G02].
Se constat ă că, în general, ace ști parametri se refer ă la unele caracteristici curente cu privire
la elementele constructive-obiectiv , spre exemplu: adaosuri de a șchiere intermediare, dimensiuni
intermediare, diametre de mandrinare etc., precum și la regimul de lucru care se utilizeaz ă pentru
realizarea activit ăților, de exemplu: adâncimi, avansuri și viteze de a șchiere; viteze de în șurubare și
momente de strângere etc.
Se observ ă, de asemenea, c ă valorile asociate unor parametr i tehnologici de lucru, privind
realizarea unei activit ăți
kepctA , pot depinde, uneori, de parametrii tehnologici de lucru adopta ți
pentru activitatea sa predecesoare,
1kepctA
−. Acest fapt este valabil mai ales în ceea ce prive ște
parametrii asocia ți caracteristicilor curente cu privire la epE.
În raport cu cele de mai sus, pentru determinarea în sistem asistat de calculator a parametrilor
tehnologici de lucru privind realizarea activit ăților
kepctA , devine necesar ă definirea, în prealabil,
a variantelor de grupuri de activit ăți constructive, de efectuat pent ru fiecare element constructiv-
obiectiv epE , fie acestea
gepctGA , epctGA,1g= .
Variantele
gepctGA se definesc efectiv prin combinarea variantelor v,
kepPr,1v= , de
moduri de realizare a activit ăților
kepctA, epctA,1k= , necesare pentru fabricarea epE.
Corespunz ător modului de definire, num ărul total al acestor variante este:
∏
==epAct
1kkep ep Pr GA ct ( 6 . 1 )
Capitolul 6 METODOLOGIE ALGORITMIC Ă DE PROIECTARE ȘI PROGRAMARE
ASISTATE DE CALCULATOR A PROCESELOR ȘI SISTEMELOR TEHNOLOGICE
– 92 – Pentru fiecare variant ă
gepctGA care a fost definit ă, determinarea parametrilor tehnologici
de lucru cu privire la activit ățile componente
kepctA, epctA,1k= , se va efectua în conformitate
cu ordinea de realizare a acestora, resp ectiv în succesiunea 1, 2, . . . . , epctA.
Se apreciaz ă că, în sistem asistat de calculator, parame trii tehnologici de lucru, la realizarea
unei activit ăți constructive
kepctA printr-un procedeu
vkepPr , pot fi determina ți, în general, în
raport cu:
¾ Parametrii de definire a unor caracteristici c onstructive globale privind produsul-obiectiv P p și
obiectele asociate supuse pr ocesului, de exemplu: marca materialului piesei, propriet ățile de material
în masă și, respectiv, în stratul superficial etc.;
¾ Parametrii de definire a caracteristicilor finale și, respectiv, curente privind elementul constructiv
epE;
¾ Parametrii de definire a capabilit ății tehnologice privind procedeul
vkepPr , spre exemplu: tipurile
de caracteristici realizabile la nivelul epE, precizia economic ă de fabricare a caracteristicilor
asociate etc.;
¾ Recomand ările experimentale și modelele matematice de calcul, cu privire la adoptarea parametrilor
tehnologici de lucru asocia ți procedeului
vkepPr .
Pe baza celor de mai sus, stabilirea efectiv ă a valorilor asociate parametrilor tehnologici de
lucru se va face, în general, prin selec ție din baza de date și calcul, aplicând metodologia propus ă
de literatura de specialitate [A03, A04, C08, D 03, I08, I09, V02, V04, V05, V06] pentru cazul
producțiilor de serie mic ă și unicat.
Avându-se în vedere faptul c ă, în aceast ă fază, se realizeaz ă doar o proiectare simplificat ă
a structurii proceselor tehnologice, anumi ți parametri de regim de lucru, spre exemplu: avansurile
și vitezele de a șchiere, vitezele de în șurubare etc., se propune a fi defini ți printr-un interval de
valori recomandate și nu printr-o singur ă valoare asociat ă.
Acest mod de lucru, eviden țiat și în literatura de specialitate [D03], nu va restrânge excesiv
numărul de variante ale m ărcilor de locuri de munc ă, care vor putea fi adoptate pentru realizarea
activităților
kepctA , prin procedeele
vkepPr .
Stabilirea variantelor de fa ze constructive de realizat
În raport cu datele care au fost stabilite pân ă în acest moment, cu pr ivire la fiecare variant ă
gepctGA se cunosc: activit ățile componente
kepctA , procedeele
vkepPr de realizare a activit ăților,
caracteristicile curente ale epE , precum și regimul de lucru asociat fiec ărei activit ăți.
Pe baza acestor date și în concordan ță cu modul în care a fost definit ă, conceptual, faza
tehnologic ă, în aceast ă etapă de lucru vor fi determinat e, pentru fiecare variant ă
gepctGA , fazele
constructive simple componente, fie acestea
kepctFc u epctF,1k= , precum și unele caracteristici
privind realizarea lor.
Avându-se în vedere modul de stabilire a tipurilor de activit ăți
kepctA , necesare pentru
fabricarea elementului constructiv epE, se apreciaz ă că, în cadrul metodologi ei care se propune,
fazele constructive simple de prelucrare prin a șchiere, de reglare și de durificare termic ă rezultă
astfel:
kepctF ≡
kepctA ( 6 . 2 )
Capitolul 6 METODOLOGIE ALGORITMIC Ă DE PROIECTARE ȘI PROGRAMARE
ASISTATE DE CALCULATOR A PROCESELOR ȘI SISTEMELOR TEHNOLOGICE
– 93 – În acest caz, la nivelul fiec ărei variante
gepctGA , fazelor
kepctF li se vor asocia denumirea
activităților corespondente și parametrii definitorii cu privire la realizarea acestora, respectiv:
procedeele tehnologice
vkepPr , caracteristicile curente ale epE și regimurile de lucru.
Pe de alt ă parte, fazele constructiv e simple de asamblare,
kepctF , se propune a fi constituite,
în cadrul fiec ărei variante
gepctGA , prin reunirea tuturor activit ăților succesive
kepctA,
1kepctA
+
etc., care se deruleaz ă în aceeași macrozon ă tehnologic ă a asamblării-obiectiv, prin acela și procedeu
de asamblare și cu acela și regim de lucru.
Unei faze de asamblare, formate prin reunire, i se vor asocia parametrii definitorii privind
realizarea grupului de activit ăți componente. Denumirea acestei faze va eviden ția identificatorii
tuturor leg ăturilor realizate la nivelul asambl ării-obiectiv.
Avându-se în vedere cele men ționate, este posibil ca, datorit ă unor caracteristici diferite ale
celor epctA activit ăți componente, dou ă variante
gepctGA , cu privire la aceea și asamblare-obiectiv,
să conțină un număr diferit de faze de asamblare.
Normarea fazelor constructive
Cu privire la realizarea fazei
kepctF , din varianta
gepctGA de grupare a activit ăților, prin
procedeul și cu regimul de lucru care au fost adoptate, se consum ă un anumit timp de lucru, fie acesta
kepFD , reprezentând durata fazei.
În sistem asistat de calculator, normarea fazelor constructive
kepctF , respectiv determinarea
duratelor unitare
kepFD asociate, poate fi realizat ă, în general, avându-se în vedere:
¾ Parametrii definitorii privind realizarea fazei
kepctF , respectiv: procedeul tehnologic
vkepPr ,
caracteristicile curente ale epE și regimul de lucru;
¾ Normativele și modelele matematice de calcul, privind fundamentarea normelor de timp în cazul
producțiilor de serie mic ă și unicat, prin procese de prelucrare și asamblare.
Pe baza celor de mai sus, stabilirea efectiv ă a duratelor fazelor se poate face, în general,
prin selec ție din baza de date și calcul, aplicând metodologia propus ă de literatura de specialitate
[M08, V04, V05, V06] pentru cazul produc țiilor de serie mic ă și unicat.
În aceast ă etapă de lucru, se propune ca, pentru toate fazele
kepctF și, mai ales, pentru cele
la care parametrii regimului de lucru au fost determina ți ca interval de valori recomandate, s ă fie
adoptate valorile maxime ale duratelor
kepFD a s o c i a t e .
Stabilirea variantelor de m ărci de locuri de munc ă pentru realizarea fazelor constructive
O faz ă constructiv ă
kepctF , corespunz ătoare variantei
gepctGA , poate să admită, uneori,
mai multe variante privind marca locului de munc ă / utilajului la care s ă fie executat ă.
Toate aceste variante trebuie s ă permită, pe de o parte, realizarea fazei prin procedeul și cu
regimul de lucru care au fost adoptate și, pe de alt ă parte, obținerea caracteristicilor curente, stabilite
cu privire la epE.
Totu și, în condi țiile în care o aceea și marcă de loc de munc ă poate fi disponibil ă în diferite
compartimente din unitatea de produc ție, se consider ă a fi util ca, în aceast ă etapă de lucru, variantele
privind locurile de munc ă asociate fazei
kepctF , fie acestea
ukepU cu
kepU,1u= , să fie descrise
Capitolul 6 METODOLOGIE ALGORITMIC Ă DE PROIECTARE ȘI PROGRAMARE
ASISTATE DE CALCULATOR A PROCESELOR ȘI SISTEMELOR TEHNOLOGICE
– 94 – atât prin marc ă, cât și prin locul de dispunere a m ărcii, în spa țiul de produc ție (atelierul sau, respectiv,
linia de fabrica ție).
Avându-se în vedere faptul c ă, în cazul produc ției pe bază de comenzi, se prefer ă organizarea
locurilor de munc ă după criteriul func ției lor tehnologice, se propune adoptarea at elierelor specializate
tehnologic, astfel: pentru prelucr ări prin așchiere, pentru montaj, pentru control și, respectiv, pentru
tratament termic. Fie acestea A i, 4,1i= .
În afar ă de atelierele men ționate, este posibil ca unitatea de produc ție să mai dețină și liniile
tehnologice de fabrica ție L i, L,1i= , specializate, de la c az la caz, pentru prelucr ări prin așchiere
sau pentru montaj.
În raport cu cele prezentate, o variant ă de loc de munc ă
ukepU poate fi definit ă astfel:
⎩⎨⎧=i liniadin marcă pentru,)L, marcă Simbol(i atelieruldin marcă pentru,)A, marcă Simbol(Uii
ukep (6.3)
Dup ă cum s-a men ționat la descrierea stadiulu i de introducere a datelor ini țiale specifice,
simbolul m ărcii locului de munc ă, înregistrat în acel stad iu în baza de date a sistemului, poate consta
în simbolul m ărcii utilajului din dotare, în cazul locurilor de munc ă mecanizate, sau, respectiv, într-
un cod corespunz ător tipului tehnologic al activit ăților asociate, în cazul celor manuale sau simplu
mecanizate.
Se apreciaz ă că, în sistem asistat de calculator, diferitele m ărci privind locurile de munc ă
ukepU , care pot fi alocate pentru realizarea unei faze
kepctFd i n v a r i a n t a
gepctGA de grupare a
activităților, se stabilesc, în general, în func ție de:
¾ Parametrii de definire a unor caracteristici c onstructive globale privind produsul-obiectiv P p și
obiectele asociate supuse procesului, de exemplu: gabaritul, masa etc.;
¾ Parametrii definitorii cu pr ivire la realizarea fazei
kepctF , referitori la: procedeul tehnologic
vkepPr , caracteristicile curente ale epE și regimul de lucru;
¾ Parametrii de definire a caracteristicilor constructiv-tehnologice privind m ărcile de locuri de munc ă,
spre exemplu: tipurile și procedeele tehnologice realizabile și preciziile economice caracteristice,
dimensiunile caracteristice, game le parametrilor tehnologici de reglare, puterile de lucru maxime
etc.
În func ție de valorile parametrilor men ționați și în raport cu disponibilitatea m ărcilor în
cadrul atelierelor și liniilor de fabrica ție partajabile în procesul productiv, variantele
ukepU se vor
stabili efectiv prin selec ție din baza de date a sistemului.
În raport cu datele care se ob țin în aceast ă fază de proiectare, se propune ca denumirea
locului de munc ă
ukepU , la care se realizeaz ă faza constructiv ă
kepctF, să fie descris ă printr-un
cod, format din:
¾ Denumirea tipului constructiv-tehnologic, corespunz ător utilajului sta ționar din dotare sau activit ăților
asociate, spre exemplu: strung paralel, ma șină de rectificat f ără centre, pres ă pneumatic ă, post
manual de montaj, instala ție de tratament termic etc.;
¾ Simbolul m ărcii, de exemplu: SN250, RFC25, PELI-40 etc.;
¾ Identificatorul compartimentului tehnologic unde se reg ăsește: A i sau L i.
Spre exemplu, pentru realizarea une i prime faze de prelucrare prin a șchiere a unui alezaj,
denumită Strunjire degro șare spS (v. tabelul 6.6), pot fi adoptate, în aceast ă etapă de lucru, mai
multe variante privind locul de munc ă asociat, dup ă cum se prezint ă în tabelul 6.7.
Capitolul 6 METODOLOGIE ALGORITMIC Ă DE PROIECTARE ȘI PROGRAMARE
ASISTATE DE CALCULATOR A PROCESELOR ȘI SISTEMELOR TEHNOLOGICE
– 95 – Tabelul 6.7
LOCURI DE MUNC Ă PENTRU STRUNJIREA DE DEGRO ȘARE A UNUI ALEZAJ
Identificator variant ă Denumire loc de munc ă Num ăr de variante
11epU Strung paralel SNA320 A 1
21epU Strung paralel SNA400 A 1
31epU Strung paralel SNA360 L 1 3
Combinarea variantelor de faze constructive și mărci de locuri de munc ă asociate
Variantele de faze constructive și mărci de locuri de munc ă privind elementul constructiv-
obiectiv epE, fie
vepctVc u epctV,1v= , vor fi definite efectiv în aceast ă etapă, prin combinarea
variantelor de locuri de munc ă
ukepU ,
kepU,1u= , asociate fazelor
kepctF, epctF,1k= , din
cadrul fiec ărei variante
gepctGA , epctGA,1g= , de grupare a activit ăților.
Corespunz ător modului de definire, num ărul maxim al variantelor
vepctV rezult ă astfel:
∑∏
===ep GAct
1gepFct
1kkep ep U Vct ( 6 . 4 )
Totu și, în raport cu combinarea locurilor de munc ă, care pot fi alocate fazelor succesive
1epctF,
2epctF etc. de fabricare a unui acela și element constructiv epE , se propune considerarea
unor reguli, dup ă cum urmeaz ă.
¾ Fazele succesive, cu privire la fabri carea unui element constructiv-obiectiv epE, se deruleaz ă în
compartimente tehnologice de un acela și tip.
¾ Fazele succesive, privi nd realizarea unei asambl ări-obiectiv apA , sunt efectuate la un acela și loc
de muncă.
Corespunz ător modului în care au fost definite compartimentele tehnologice considerate
disponibile în unitatea de produc ție, prima regul ă propusă stabilește ca fabricarea epE să fie derulat ă
ori în cadrul atelierelor A i (în unul sau, dac ă este cazul, în mai multe), ori pe o aceea și linie de
fabricație L i. În acest, din urm ă, caz, se impune ca pozi ția mărcilor locurilor de munc ă, din linia
Li, să corespund ă succesiunii fazelor c onstructive asociate:
1epctF,
2epctFe t c .
Se apreciaz ă că, numai procedând astf el, poate fi asigurat ă o încărcare rațională a liniilor
de fabrica ție care, eventual, vor fi util izate în procesul productiv.
A doua regul ă este impus ă de necesitatea realiz ării tuturor leg ăturilor, din cadrul asambl ării-
obiectiv, într-o aceea și operație tehnologic ă.
Variantele constructive
vepctV , generate, în aceast ă fază de proiectare, cu privire la fiecare
element constructiv-obiectiv epE , se particularizeaz ă prin:
¾ Denumirea fazelor constructive și a locurilor de munc ă asociate;
¾ Succesiunea realiz ării fazelor;
¾ Procedeele tehnologice de realizare a fazelor;
¾ Parametrii tehnologici de lucr u cu privire la fiecare faz ă, respectiv: caracteristicile curente privind
elementul constructiv-obiectiv și regimul de lucru;
¾ Duratele fazelor.
Capitolul 6 METODOLOGIE ALGORITMIC Ă DE PROIECTARE ȘI PROGRAMARE
ASISTATE DE CALCULATOR A PROCESELOR ȘI SISTEMELOR TEHNOLOGICE
– 96 –
6.3.4.2 Determinarea variantelor de faze de control și mărci de locuri de munc ă asociate
În cadrul aceste i etape metodologice, vor fi desf ășurate activit ățile de proiectare necesare
pentru determinarea variantelor de faze și mărci de locuri de munc ă destinate realiz ării controlului,
cu privire la caracteristicile curente asociate fiec ărui element constructiv-obiectiv care se controleaz ă
la fabricarea produselor.
Aceste activit ăți se propune a fi grupate, pe faze metodologice, dup ă cum urmeaz ă.
¾ Stabilirea caracteristicilor curente de controlat.
¾ Stabilirea activit ăților de control.
¾ Stabilirea variantelor de procedee tehnologice asociate activit ăților.
¾ Determinarea parametrilor regimului de lucru la realizarea activit ăților.
¾ Stabilirea variantelor de faze de control.
¾ Normarea fazelor de control.
¾ Stabilirea variantelor de m ărci de locuri de munc ă pentru realizarea fazelor de control.
¾ Combinarea variantelor de faze de control și mărci de locuri de munc ă asociate.
Apreciindu-se c ă metodologia de lucru, pentru rezolvarea acestor faze de pr oiectare în sistem
asistat de calculator, este, cel pu țin la nivel principial, similar ă celei propuse în capitolul anterior,
vor fi prezentate, în continuare, numai unele elemente specifice, considerate importante.
Stabilirea caracteristicilor curente de controlat
Într-un anumit stadiu de fabricare a produsului-obiectiv P p, P,1p= , un element constructiv
epE , din componen ța acestuia, are definite anumite caracteristi ci curente, care pot fi, de la caz la
caz, intermediare sau finale (prescrise).
Avându-se în vedere faptul c ă, în aceast ă etapă de lucru, se realizeaz ă doar o proiectare
simplificat ă a structurii proceselor tehnologice , se va considera, deocamdat ă, că activitățile de
control pot viza doar caracteristici finale, pr escrise elementelor constructive-obiectiv.
Se apreciaz ă că, dacă sunt necesare, fazele de control al caracteristicilor intermediare, cu
privire la epE , vor fi definite în stadiul de proiectare detaliat ă a structurii proceselor tehnologice.
În func ție de tipul elementului constructiv epE , poate rezulta ca fiind necesar de controlat,
cu privire la acesta, unele caracte ristici finale asociate, de tip:
¾ Proprietăți ale materialului-obiectiv M p, în masă sau în stratul superficial, cum ar fi: structur ă,
duritate etc.;
¾ Formă, rugozitate, pozi ție relativă sau dimensiuni ale suprafe ței-obiectiv spS;
¾ Forțe statice din leg ături
lgapLg ale asambl ării-obiectiv apA ;
¾ Dimensiune de închidere din lan țul de dimensiuni de asamblare-obiectiv lpL.
Dintre acestea, unele sunt caracteristici intrinseci epE , spre exemplu: duritatea M p, forma
și rugozitatea spS , dimensiunea de închidere din lpL etc., altele definind rela țiile dintre epE și alte
elemente constructive (de referin ță) ale produsului. În aceast ă ultimă categorie se încadreaz ă unele
dimensiuni și pozițiile relative prescrise spS.
Toate caracteristicile constructive privind epE au fost definite, ca tipuri și valori prescrise,
în stadiul de introducere a datelor ini țiale specifice.
Capitolul 6 METODOLOGIE ALGORITMIC Ă DE PROIECTARE ȘI PROGRAMARE
ASISTATE DE CALCULATOR A PROCESELOR ȘI SISTEMELOR TEHNOLOGICE
– 97 – În raport cu cele de mai sus, se apreciaz ă că stabilirea efectiv ă a caracteristicilor de controlat
se va realiza, cu privire la fi ecare element constructiv-obiectiv epE care se controleaz ă, prin selec ție
din baza de date a sistemului.
Avându-se în vedere c ă, de obicei, doar o pa rte dintre elementele constructive procesate
epE,pE,1e= , sunt supuse controlului, fie pEc , p pE Ec≤ , numărul total al elementelor constructive
care se controleaz ă, cu privire la produsul-obiectiv P p.
Pentru fiecare element constructiv epE , dintre cele pEc , poate fi necesar, dup ă caz, să fie
controlate una sau mai multe caracteristici finale asociate.
Stabilirea activit ăților de control
Pentru fiecare caracteristic ă constructiv ă, de controlat cu privire la epE , se consider ă a fi
necesară realizarea unei activit ăți de tip control.
Fie acestea
kepcoA, epcoA,1k= , corespunz ător celor epcoA caracteristici de controlat.
Prin selec ție din baza de date a sistemului, fiec ărei activități de control
kepcoAi s e a s o c i a z ă
activitatea constructiv ă,
kepctA , predecesoare, care genereaz ă caracteristica de controlat. În marea
majoritate a cazurilor,
kepctA r e p r e z i n t ă ultima activitate constructiv ă, de realizat cu privire la
epE.
În raport cu datele care au fost st abilite, se propune ca denumirea unei activit ăți de control
kepcoA să fie descris ă printr-un cod, format, în general, din:
¾ Denumirea tipului de activitate, respectiv: control;
¾ Denumirea tipului caracteristicii constructive care se controleaz ă, de exemplu: duritate, dimensiune,
poziție relativă, forță statică etc.;
¾ Valorile prescrise cu privire la caracteristica de controlat, respectiv: nominal ă, toleranță, abateri
limită etc.;
¾ Identificatorul elementului construc tiv-obiectiv controlat, respectiv: M p, spS sau apA ;
¾ Identificatorii leg ăturilor, din aceea și tipodimensiune și macrozon ă, controlate la nivelul asambl ării-
obiectiv apA , de exemplu:
1apLg și
2apLg etc.;
¾ Identificatorii elementelor constructive de referin ță, în raport cu spS, spre exemplu: 1pS și 2pS
etc.
Un exemplu privind activit ățile de control care pot fi definite, în aceast ă fază, în raport cu
caracteristicile prescrise unui alezaj spS , prelucrat prin a șchiere și durificat termic (v. tabelul 6.6),
se prezint ă în tabelul 6.8.
Tabelul 6.8
ACTIVIT ĂȚI DE CONTROL CU PRIVIRE LA UN ALEZAJ
Identificator Denumire
1epcoA Control rugozitate Ra 1,6 spS
2epcoA Control dimensiune φ120 H6 spS
3epcoA Control pozi ție relativă
0,05 spS 1pS
Capitolul 6 METODOLOGIE ALGORITMIC Ă DE PROIECTARE ȘI PROGRAMARE
ASISTATE DE CALCULATOR A PROCESELOR ȘI SISTEMELOR TEHNOLOGICE
– 98 – Stabilirea variantelor de faze de control
În raport cu tipul și valorile prescrise unei caracteristi ci constructive care se controleaz ă
cu privire la epE , activitatea de control
kepcoA a s o c i a t ă poate fi realizat ă, după caz, prin unul sau
mai multe procedee te hnologice alternative
vkepPr ,
kepPr,1v= , corespunz ătoare unuia sau mai
multor mijloace de control, posibile de adoptat.
Variantele
vkepPr , privind activit ățile
kepcoA , pot fi stabilite efectiv prin selec ție din baza
de date a sistemului.
Derularea activit ății
kepcoA , printr-un procedeu
vkepPr , are asociate anumite valori pentru
parametrii regimului de lucru la control. A cestea pot fi determinat e efectiv prin selec ție din baza
de date și/sau calcul.
Corespunz ător variantelor v,
kepPr,1v= , de realizare a activit ăților de control
kepcoA,
epcoA,1k= , pot fi definite mai multe va riante privind grupul de activit ăți de control asociat epE,
fie acestea
gepcoGA , epcoGA,1g= . Numărul acestor variante este:
∏
==epAco
1kkep ep Pr GA co ( 6 . 5 )
În raport cu datele men ționate, fazele de control simple se propune a fi definite, privitor
la fiecare variant ă
gepcoGA , prin gruparea tuturor activit ăților de control
kepcoA , efectuate prin
același procedeu tehnologic și cu acela și regim de lucru.
Fazei de control, constituite conform celor de mai sus, i se vor asocia parametrii definitorii
privind realizarea grupului de activit ăți componente. În denumirea fazei se vor eviden ția toate
atributele specifice, din denumirea activit ăților de control asociate.
De asemenea, acestei faze i se vor asocia și activitățile
kepctA predecesoare.
Cu privire la fiecare faz ă de control
kepcoF, epcoF,1k= , din varianta
gepcoGA de grupare
a activităților, se va determina durata unitar ă maximă
kepFD, p r i n s e l e c ție din baza de date și/sau
calcul.
Stabilirea variantelor de m ărci de locuri de munc ă pentru realizarea fazelor de control
Procedeul și regimul de lucru cu privire la o faz ă de control
kepcoF, c o r e s p u n z ătoare unei
variante
gepcoGA , pot fi realizate, uneori, la mai multe m ărci de locuri de munc ă / utilaje, din
unitatea de produc ție.
Avându-se în vedere compartime ntele tehnologice definite în capitolul anterior, se apreciaz ă
că o variant ă
ukepU privind locul de munc ă, asociată fazei de control
kepcoF , poate fi descris ă
astfel:
⎪⎪
⎩⎪⎪
⎨⎧
∀∀=
i ii ii i3 3
ukep
Ldin oarecare marcă o pentru, )L,(Adin oarecare marcă o pentru, )A,(Ldin marcă anumeo pentru,)L, marcă Simbol(Adin marcă anumeo pentru,)A, marcă Simbol(
U (6.6)
Capitolul 6 METODOLOGIE ALGORITMIC Ă DE PROIECTARE ȘI PROGRAMARE
ASISTATE DE CALCULATOR A PROCESELOR ȘI SISTEMELOR TEHNOLOGICE
– 99 – Variantele
ukepU , pentru care nu se precizeaz ă simbolul m ărcii asociate, pot s ă corespund ă
fazelor realizate cu mijloace de contro l din dotarea tuturor locurilor de munc ă, dispuse, dup ă caz,
în compartimentele tehnologice în care sunt generate caracteristicile controlate, precum și în cadrul
atelierului de control.
Pe de alt ă parte, variantele
ukepU , cu marcă definită, reprezint ă locuri de munc ă specializate
pentru anumite activit ăți de control, disponibile doar în atelierul de control A 3 sau, respectiv, în
linia de fabrica ție L i. Acestea sunt prev ăzute cu mijloace de control sta ționare, respectiv: ma șini,
instalații, aparate și/sau dispozitive de control.
În raport cu cele de mai sus, variantele privind locurile de munc ă se vor stabili efectiv prin
selecție din baza de date.
Denumirea unui loc de munc ă
ukepU , asociat fazei de control
kepcoF, v a f i d e s c r i s ă printr-
un cod, format din:
¾ Denumirea tipului cons tructiv-tehnologic, dac ă este cazul, corespunz ător mijlocului de control,
staționar, din dotare sau activit ăților asociate, de exemplu: ma șină de măsurat lungimi, microscop
pentru măsurat rugozit ăți, post manual de control etc.;
¾ Simbolul m ărcii, dacă este cazul, spre exemplu: IZM-10, Linnik-Schmaltz etc.;
¾ Identificatorul compartimentului tehnologic unde se reg ăsește: A i sau L i.
Pentru exemplificare, în tabelul 6.9 sunt expuse mai multe variante privind locul de munc ă
la care se poate realiza o faza de control al rugozit ății unui alezaj, denumit ă Control rugozitate
Ra 1,6 spS (v. tabelul 6.8).
Tabelul 6.9
LOCURI DE MUNC Ă PENTRU CONTROLUL RUGOZIT ĂȚII UNUI ALEZAJ
Identificator variant ă Denumire loc de munc ă Num ăr de variante
11epU A1
21epU L1
31epU Profilometru DIAVITE A 3
41epU Profilometru TALYSURF10 A 3 4
În tabelul 6.9, primele dou ă variante
ukepU corespund controlului cu mostre de rugozitate,
disponibile în atelierul A 1 și, respectiv, pe linia L 1 de prelucr ări prin așchiere.
Combinarea variantelor de faze de control și mărci de locuri de munc ă asociate
Variantele de faze de control și mărci de locuri de munc ă privind elementul constructiv
epE care se controleaz ă, fie acestea
vepcoVc u epcoV,1v= , rezultă efectiv în aceast ă etapă, prin
combinarea variantelor privind locurile de munc ă
ukepU ,
kepU,1u= , asociate fazelor
kepcoF,
epcoF,1k= , din fiecare variant ă
gepcoGA , epcoGA,1g= , de grupare a activit ăților de control.
Num ărul maxim al variantelor de control
vepcoV , care pot rezulta prin combinare, este:
∑∏
===ep GAco
1gepFco
1kkep ep U Vco ( 6 . 7 )
Capitolul 6 METODOLOGIE ALGORITMIC Ă DE PROIECTARE ȘI PROGRAMARE
ASISTATE DE CALCULATOR A PROCESELOR ȘI SISTEMELOR TEHNOLOGICE
– 100 – Totu și, avându-se în vedere reducerea duratelor ciclurilor de fabrica ție privind produsele-
obiectiv, prin minimizarea transferurilor interopera ționale, se propun e ca, la combinarea variantelor
ukepU , să fie considerat ă regula dup ă cum urmeaz ă.
¾ Fazele de control, privitoare la un element constructiv-obiectiv epE, sunt realizate la acela și loc
de muncă.
În raport cu regula de mai sus și cu modul de definire a unei variante
ukepU (v. relația 6.6),
rezultă că, în cadrul metodologiei car e se propune, grupul de faze de control, asociat epE , va putea
fi realizat, dup ă caz, la oricare loc de munc ă dintr-un anumit compartiment tehnologic sau, respectiv,
doar de către o anume marc ă, dintr-un compartiment.
Variantele de control
vepcoV , stabilite în aceast ă fază de proiectare pentru fiecare element
constructiv epE care se controleaz ă, se caracterizeaz ă prin:
¾ Denumirea fazelor de control și a locurilor de munc ă asociate;
¾ Activitățile constructive predecesoare fiec ărei faze;
¾ Procedeele tehnologice de realizare a fazelor;
¾ Regimul de lucru pentru fiecare faz ă;
¾ Duratele fazelor.
6.3.4.3 Combinarea variantelor de faze de baz ă și mărci de locuri de munc ă asociate
Variantele de structur ă simplificat ă a procesului și sistemului de produc ție, fie acestea vVP
cu VP,1v= , vor fi determinate efectiv în aceast ă etapă metodologic ă, prin combinarea variantelor
constructive
vepctV, epctV,1v= , și de control
vepcoV, epcoV,1v= , privind cele P produse de
fabricat.
Corespunz ător celor de mai sus și considerându-se c ă, dintre cele pE elemente constructive
care se proceseaz ă la produsul P p, numai elementele epE, cu pEc,1e= și p pE Ec≤ , sunt supuse
controlului, num ărul maxim al variantelor de produc ție vVP rezult ă astfel:
∏∏∏
===⎟⎟
⎠⎞
⎜⎜
⎝⎛
⋅ =P
co ct
1ppcE
1eeppE
1eep V V VP ( 6 . 8 )
O variant ă de produc ție vVP define ște, cu privire la fiecare produs-obiectiv P p, structura
simplificat ă a procesului și sistemului tehnologic de fa bricare asociat, fie aceasta vpVT . În raport
cu variantele tehnologice vpVT , varianta vVP poate fi descris ă astfel:
UP
1pvp v VT VP
== ( 6 . 9 )
Privitor la produsele de fabricat, se apreciaz ă a fi posibil ca într-o aceea și perioadă (comună)
de produc ție, fie aceasta, exprimat ă ca interval de timp calendaristic, [T î,Ts], să fie realizate comenzi
diferite, de piese-ob iectiv dintr-o aceea și tipodimensiune.
Aceste comenzi se pot particular iza, de la caz la caz, prin m ărimea N p, respectiv num ărul
de bucăți, din produsul P p, care trebuie fabricate, și/sau prin perioada de realizare, fie aceasta
[Tîp,Tsp], în funcție de termenele calendaristice impuse pentru începerea și, respectiv, finalizarea
procesului tehnologic asoc iat (v. tabelul 6.4).
Capitolul 6 METODOLOGIE ALGORITMIC Ă DE PROIECTARE ȘI PROGRAMARE
ASISTATE DE CALCULATOR A PROCESELOR ȘI SISTEMELOR TEHNOLOGICE
– 101 – De asemenea, în cadrul unui produs-obiectiv P p, pot fi reg ăsite, uneori, mai multe elemente
constructive epE , de o aceea și tipodimensiune.
Toate aceste similitudini, cu privire la produsele de fabricat, au fost definite, în stadiul de
introducere a datelor ini țiale specifice, prin in termediul unor coduri, asociate tipodimensiunilor
constructive (v. tabelele 6.2 și 6.3).
În aceste condi ții, avându-se în vede re avantajele privin d asocierea tehnologic ă a elementelor
constructive cu caracteristici similare, se pro pune ca, la constituirea variantelor de produc ție vVP
prin combinarea variantelor de faze de baz ă și mărci de locuri de munc ă, să fie considerate regulile
după cum urmeaz ă.
¾ Unor piese-obiectiv P i și Pj, de o aceea și tipodimensiune, li se asociaz ă, în cadrul vVP , o aceeași
variantă de structur ă simplificat ă a procesului și sistemului tehnologic, respectiv vj viVT VT≡ .
¾ Unor elemente constructive-obiectiv ipE și jpE, de o aceea și tipodimensiune, le sunt asociate,
în cadrul vpVT , o aceeași variantă constructiv ă,
vjpvipct ct V V≡ , și, dacă este cazul, de control,
vjpvipco co V V≡ .
Pe de alt ă parte, în vederea asigur ării unei înc ărcări raționale a liniilor de fabrica ție care,
eventual, vor fi utilizate în pr ocesul productiv, se propune ca:
¾ Variantele
vepctV și
vepcoV , asociate vpVT , să fie adoptate astfel încât fabricarea produsului
Pp să se realizeze în compartimente tehnologice de un acela și tip (în unul sau mai multe ateliere
Ai sau, respectiv, pe o aceea și linie tehnologic ă de fabrica ție L i).
În cazul realiz ării produsului pe o linie de fabrica ție, se impune ca pozi ția mărcilor de
locuri de munc ă, din linie, s ă corespund ă succesiunii fazelor de baz ă, asociate în cadrul variantelor
vepctV și
vepcoV, pE,1e= .
Se men ționează faptul că, la combinarea sa, în cadrul vVP , cu varianta constructiv ă
vepctV,
unei variante de control
vepcoV, c u m a r c ă nedefinită pentru locul de munc ă asociat, i se va atribui
marca locului de munc ă stabilit, corespunz ător
vepctV , pentru faza
kepctF , în care sunt generate
caracteristicile finale de controlat.
Se estimeaz ă că, aplicând regulile de comb inare propuse mai sus, num ărul total de variante
de produc ție vVP va rezulta mult mai mic decât cel calculat anterior (v. rela ția 6.8).
Pe lâng ă utilizarea regulilor de combinare men ționate, se mai propune ca, la constituirea
fiecărei variante vVP , să fie verificat ă și satisfacerea restric țiilor de capacitate de produc ție, la
nivelul m ărcilor de locuri de munc ă asociate.
Aceast ă verificare va fi realizat ă, pentru fiecare grup omogen de locuri de munc ă Um,
U,1m= , care se asociaz ă variantei vVP , prin testarea condi ției:
m md n F F≤ ( 6 . 1 0 )
În rela ția 6.10, mdF este fondul de timp disponi bil, în perioada de produc ție, pentru grupul
de locuri de munc ă Um, mnF reprezentând fondul de timp necesar de alocat, cu privire la varianta
vVP , de c ătre locuri de munc ă din acest grup.
Se men ționează faptul că un grup omogen U m este constituit din ansamblul locurilor de
muncă, de o aceea și marcă, dintr-un compartiment tehnologic, putând reprezenta, dup ă caz, ori o
grupă omogenă dintr-un atelier A i, ori una sau mai multe pozi ții dintr-o linie tehnologic ă Li.
Capitolul 6 METODOLOGIE ALGORITMIC Ă DE PROIECTARE ȘI PROGRAMARE
ASISTATE DE CALCULATOR A PROCESELOR ȘI SISTEMELOR TEHNOLOGICE
– 102 – Fiecare exemplar emLM , mLM,1e= , din grupul U m poate fi caracterizat, în general, prin
anumite intervale calendaristice de di sponibilitate în perioada de produc ție, fie acestea [ie ieo dT,T ],
emID,1i= , în funcție de termenele de disponibilizare și, respectiv, de ocupare, asociate.
De asemenea, emLM se mai caracterizeaz ă și prin fondul nominal de timp de lucru zilnic
H, considerat consta nt la nivelul unit ății de produc ție.
Toate aceste caracteristici au fost definite, ca date ini țiale specifice (v. tabelul 6.4).
În raport cu cele prezentate, rezult ă că, pentru testarea condi ției 6.10 la definirea variantelor
de produc ție vVP , este necesar ca, mai întâi, s ă fie determinate valorile mdF, U,1m= .
Pentru fiecare grup omogen U m, partajabil în perioada de produc ție, fondul de timp disponibil
se calculeaz ă astfel:
)T T( H FmLM
1eemID
1iie ie md o d∑∑
==− ⋅= ( 6 . 1 1 )
Pe de alt ă parte, într-un anumit stadiu de constituire a variantei de produc ție vVP , fondul
de timp mnF, alocat de grupul omogen U m pentru fazele
kepco/ctF asociate acesteia, rezult ă astfel:
∑
∈∈⋅ =
mU
ukepUvPVkepco/Fctkep p mFDN Fn ( 6 . 1 2 )
În rela ția 6.12, nu este considerat ă posibilitatea de realizare simultan ă a fazelor
kepco/ctF,
la un acela și loc de munc ă emLM .
Se estimeaz ă că, prin calcularea și testarea iterativ ă a valorilor mnF la combinarea variantelor
vepctVși
vepcoV , variantele de structur ă simplificat ă a procesului și sistemului de produc ție vVP ,
care se genereaz ă, vor satisface, cel pu țin la nivel global, restric țiile de capacitate de produc ție, la
nivelul unit ății considerate.
În raport cu cele prezentate, rezult ă că, în aceast ă etapă de proiectare, au fost definite VP
variante de produc ție vVP , cărora le corespunde acela și număr de variante vpVT , privind structura
simplificat ă a proceselor și sistemelor tehnologice de fa bricare a produselor-obiectiv P p, P,1p= .
Fiecare variant ă vVP , care se genereaz ă, este caracterizat ă de:
¾ Denumirea fazelor de baz ă și a locurilor de munc ă asociate;
¾ Succesiunea realiz ării fazelor cu privire la fiecare element constructiv-obiectiv;
¾ Procedeele tehnologice de realizare a fazelor;
¾ Parametrii tehnologici de lucru pentru fiecare faz ă;
¾ Duratele fazelor.
Capitolul 6 METODOLOGIE ALGORITMIC Ă DE PROIECTARE ȘI PROGRAMARE
ASISTATE DE CALCULATOR A PROCESELOR ȘI SISTEMELOR TEHNOLOGICE
– 103 – 6.3.5 Algoritm de stabilire în si stem asistat de cal culator a restric țiilor privind
structura și programarea variantelor simplificate de proces și sistem tehnologic
Avându-se în vedere datele stabilite în etapele de proiectare parcurse, se propune ca, în acest
stadiu, să fie definit setul complet de restric ții, care vor limita posibilit ățile de grupare în opera ții și
de programare a fazelor, din st ructura celor P procese tehnologi ce privind fabricarea produselor-
obiectiv.
Se apreciaz ă că aceste restric ții vor viza, privitor la fiecare produs-obiectiv P p, P,1p= , și
variantă tehnologic ă vpVT , VP,1v= , asociată, modul de grupare a fazelor de baz ă în procesul
tehnologic, respectiv preceden ța fazelor și repartizarea acestora în opera ții, precum și intervalele
calendaristice de programare și parametrii de organizare a procesului și sistemului tehnologic.
Dup ă definirea restric țiilor, toate variantele tehnologice, cu caracteristici incompatibile, și
variantele de produc ție corespondente vor fi eliminate.
În raport cu cele men ționate, activit ățile asociate stadiului de stabilire în sistem asistat de
calculator a restric țiilor privind structura și programarea variantelor simplificate de proces și sistem
tehnologic pot fi grupate, la nive lul unor etape metodologice, dup ă cum urmeaz ă.
¾ Introducerea datelor de definire a :
− Variantelor de structur ă simplificat ă a proceselor și sistemelor tehnologice ;
− Caracteristicilor organizatorice privind procesul și sistemul de produc ție.
¾ Stabilirea restric țiilor de structur ă a proceselor tehnologice , privind:
− Preceden ța fazelor ;
− Gruparea fazelor în opera ții.
¾ Stabilirea restric țiilor de programare a proceselor și sistemelor tehnologice , cu privire la:
− Intervalele calendaristice de programare ;
− Forma și parametrii de organizare .
Figura 6.11 Algoritm de stabilire în si stem asistat de calculator a restric țiilor privind structura și
programarea variantelor simplificate de proces și sistem tehnologic START
STOPIntroducere date de definire
¾ Variante de structur ă simplificat ă a proceselor și sistemelor tehnologice
¾ Caracteristici organizatorice privind procesul și sistemul de produc ție
Descriere set restric ții de structur ă și programare a proceselor și sistemelor tehnologice Stabilire restric ții privind structura pr oceselor tehnologice
¾ Preceden țe ale fazelor
¾ Grupări ale fazelor în opera ții
Stabilire restric ții privind programarea proceselor și sistemelor tehnologice
¾ Intervale calendaristice de programare
¾ Forma și parametrii de organizare
Capitolul 6 METODOLOGIE ALGORITMIC Ă DE PROIECTARE ȘI PROGRAMARE
ASISTATE DE CALCULATOR A PROCESELOR ȘI SISTEMELOR TEHNOLOGICE
– 104 –
Corespunz ător activit ăților menționate, schema logic ă, asociată algoritmului de stabilire în
sistem asistat de calculator a restric țiilor privind structura și programarea variantelor simplificate
de proces și sistem tehnologic, se prezint ă în figura 6.11.
Cu privire la etapele considerate, se fac preciz ările după cum urmeaz ă.
6.3.5.1 Stabilirea restric țiilor de structur ă a proceselor tehnologice
În aceast ă etapă, pentru fiecare variant ă tehnologic ă vpVT , VP,1v= , privind realizarea
produsului P p, se cunosc, printre altele, succesiunea fazelor de baz ă, constructive și de control, la
nivelul fiec ărui element constructiv-obiectiv epE , precum și grupul omogen de locuri de munc ă Um,
asociat fiec ărei faze.
Fie fpF, pF,1f= , fazele de baz ă, cu privire la produsul P p, și, respectiv, fpFD duratele lor
unitare, corespunz ătoare celor
kepFD , asociate fazelor construc tive /de control corespondente.
Ca urmare a rela țiilor constructive existente între elementele epE,pE,1e= , dar și a unor
caracteristici tehnice cu privire la realizarea f azelor de baz ă asociate, spre exemplu: procedeele
tehnologice aplicate, m ărcile locurilor de munc ă utilizate, regimurile de lucru etc., aceste elemente
constructive-obiectiv nu pot fi fabricate, în general, într-o ordine oarecare.
Devine astfel necesar ă, ca activitate de proiec tare, stabilirea de restric ții, privind repartizarea
fazelor fpF în cadrul procesului, respectiv: de preceden ță și de grupare în opera ții.
În raport cu categoriile amintite și cu necesitatea ca variantele vpVT , VP,1v= , să satisfacă
restricțiile impuse, se propune gruparea activit ăților de proiectare, din cad rul acestei etape, pe faze
metodologice, dup ă cum urmeaz ă.
¾ Stabilirea restric țiilor de preceden ță asociate fazelor.
¾ Stabilirea restric țiilor de grupare a fazelor în opera ții, privind:
− Concentrarea opera țiilor;
− Diferențierea opera țiilor;
− Repartizarea în primele opera ții.
¾ Verificarea satisfacerii restric țiilor impuse și eliminarea variantelor tehnologice incompatibile.
Stabilirea restric țiilor de preceden ță asociate fazelor
În literatura de specialitate [A04, C04, C06, H0 6, I01, J01, J02, K02, K06, L04, M04] sunt
menționate diferite cr iterii tehnice, dar și economice, care pot fi utilizate pentru stabilirea restric țiilor
de preceden ță privind fazele de prelucrare prin a șchiere sau asamblare.
De asemenea, se cunoa ște faptul c ă, odată cu creșterea num ărului de restric ții de preceden ță
impuse fazelor, variantele privind gr uparea acestora, în diferite opera ții ale procesului, se reduc foarte
mult. Și aceasta mai ales dac ă, după cum este cazul metodologiei care se propune, pentru fazele
procesului au fost deja stabilite m ărcile locurilor de munc ă asociate.
Corespunz ător informa țiilor regăsite în literatur ă și avându-se în vedere evitarea unei limit ări
nejustificate, în aceast ă etapă de lucru, a posibilit ăților de constituire a opera țiilor din variantele
tehnologice generate, se propune ca restric țiile de preceden ță să fie stabilite numai în raport cu criterii
tehnice, pe baza uneia sau alteia dintre regulile dup ă cum urmeaz ă.
Fie 1sR, în general, restric ția de preceden ță stabilită între o faz ă predecesoare și, respectiv,
una succesoare.
Capitolul 6 METODOLOGIE ALGORITMIC Ă DE PROIECTARE ȘI PROGRAMARE
ASISTATE DE CALCULATOR A PROCESELOR ȘI SISTEMELOR TEHNOLOGICE
– 105 – ¾ La o restric ție 1sR:
− Fază succesoare este aceea care presupune, pentru a putea fi executat ă, existența unor anumite
caracteristici curent e, definite în faza predecesoare, la nivelul unui element constructiv-obiectiv
sau, respectiv, cea care, dac ă ar fi realizat ă altfel, ar conferi, unui obiect de baz ă supus procesului,
anumite caracteristici curente, care ar face imposibil ă efectuarea fazei predecesoare;
− Fază predecesoare este aceea care, dac ă ar fi realizat ă altfel, ar conduce la modificarea unor
caracteristici finale, privind elementul cons tructiv-obiectiv procesat în faza succesoare;
− Fază predecesoare este aceea care vizeaz ă elementul constructiv cu rol de referen țial tehnologic,
la procesarea elementului asociat fazei succesoare.
În raport cu prima regul ă propusă, vor fi definite, în primul rând, restric țiile de preceden ță
privind fazele de baz ă referitoare la acela și element constructiv-obiectiv epE.
De asemenea, tot pe baza acestei reguli rezult ă, în general, și preceden ța fazelor cu privire
la elementele constructive adiacente din cadru l unui produs-obiectiv, de exemplu: suprafa ța frontală
și alezajul cilindric adiacent, ale unei ro ți dințate; degajarea și suprafața filetată adiacentă, ale unui
arbore; dou ă asamblări-obiectiv adiacente, ale unui ansamblu etc.
De exemplu, corespunz ător regulii amintite, la fabricarea ansamblului-obiectiv INSTALA ȚIE
DEZANGAJARE (v. § 6.3. 3.2), fazele asambl ării CORP SUPERIOR nu vor putea fi realizate decât
înaintea celor care privesc asamblarea CORP INFER IOR. Prin urmare, în procesul tehnologic de
montaj, cele dou ă asamblări-obiectiv vor putea fi constituite numai dup ă cum se prezint ă în figura
6.12.
Figura 6.12 Preceden ță la realizarea unor asambl ări-obiectiv, în procesul tehnologic
Pe baza celei de-a doua reguli, ar putea rezulta, de exemplu, restric țiile de preceden ță privind:
filetarea unei suprafe țe cilindrice, dup ă realizarea te șiturii adiacente acesteia; constituirea asambl ărilor
nedemontabile înaintea celor demontabile, pe o anumit ă component ă de bază; reglarea dimensiunilor
de închidere independente înaintea celor dependente, în cadrul LDA-obiectiv etc.
Cea de-a treia regul ă va permite, în genera l, formularea restric țiilor de preceden ță privind
realizarea suprafe țelor care materializeaz ă baze de cotare și/sau tehnologice, înainte de prelucrarea,
la o calitate similar ă, a suprafe țelor poziționate în raport cu acestea.
Capitolul 6 METODOLOGIE ALGORITMIC Ă DE PROIECTARE ȘI PROGRAMARE
ASISTATE DE CALCULATOR A PROCESELOR ȘI SISTEMELOR TEHNOLOGICE
– 106 – În raport cu cele men ționate, se apreciaz ă că, în sistem asistat de calculator, restric țiile 1sR
cu privire la fazele fpF, din variantele vpVT de structur ă simplificat ă a procesului și sistemului
tehnologic privind produsul-obiectiv P p, vor putea fi stabilite efectiv prin selec ție din baza de date,
în funcție de valorile parametrilor asocia ți regulilor propuse.
Acceptarea unei restric ții selectate se va face doar în urma verific ării compatibilit ății sale
cu restricțiile anterior stabilite.
Corespunz ător restricțiilor 1sR, determinate cu privire la produsul P p și varianta tehnologic ă
vpVT privind fabricarea, se constituie lista de predecesori asociat ă fiecărei faze fpF, fie acestea
1Rs
fpL, pF,1f= .
Fie 1Rs
pL reuniunea listelor de predecesori 1Rs
fpL , pF,1f= .
Stabilirea restric țiilor de grupare a fazelor în opera ții
Restric țiile de grupare a fazelor, în opera ții tehnologice, pot fi stabilite, în general, pe baza
criteriilor tehnico-economice prezenta te în literatura de specialitate [H 02, H06, J02, K06, L04, M04,
O01, P02, P03, P07, S10, T04, V02].
În raport cu aceste criterii și urmărindu-se evitarea constrânger ii nejustificate a variantelor
tehnologice vpVT , se consider ă a fi necesar ca, în aceast ă etapă, să fie determinate doar restric țiile
de grupare a fazelor, priv ind: concentrarea opera țiilor, diferen țierea opera țiilor și repartizarea în
primele opera ții.
Astfel, avându-se în vedere și regulile considerate la definir ea caracteristicilor privind fazele
de bază din variantele tehnologice vpVT (v. § 6.3.4), se propune ca stabilirea restric țiilor de grupare
în operații să se efectueze în raport cu una sau alta dintre regulile dup ă cum urmeaz ă.
Fie, în general, 2sR, 3sR, și 4sR restricțiile de grupare privi nd concentrarea opera țiilor,
diferențierea opera țiilor și, respectiv, repartizar ea fazelor în primele opera ții.
¾ O restricție 2sR se impune între:
− Fazele asociate unei acelea și asamblări-obiectiv;
− Fazele de control cu privire la acela și element constructiv-obiectiv;
− Fazele de control și cele constructive predecesoare privind un element constructiv-obiectiv, în
cazul în care le-a fost atribuit ă o aceeași marcă a locului de munc ă asociat;
− Fazele identice, privind elemente constructive-obiectiv din aceea și tipodimensiune și macrozon ă
tehnologic ă a obiectului de baz ă supus procesului;
− Fazele de durificare termic ă a suprafe țelor unui produs-obiectiv;
− Fazele finale de prelucrare prin a șchiere a suprafe țelor-obiectiv precis pozi ționate reciproc.
¾ O restricție 3sR se define ște între:
− Fazele asociate unor diferite obiecte de baz ă supuse procesului;
− Fazele repartizate unor diferite grupuri omogene de locuri de munc ă;
− Fazele de prelucrare prin a șchiere sau de asamblare, de calit ăți diferite.
¾ O restricție 4sR se stabile ște pentru:
− Fazele de prelucrare prin a șchiere privind suprafe țele-obiectiv pozi ționate în raport cu elemente
geometrice care nu se vor procesa la piesa semifabricat ă;
− Fazele de prelucrare prin a șchiere privind suprafe țele-obiectiv cu rol de referen țial tehnologic,
la procesarea mai multor elemente geometrice ale piesei.
Capitolul 6 METODOLOGIE ALGORITMIC Ă DE PROIECTARE ȘI PROGRAMARE
ASISTATE DE CALCULATOR A PROCESELOR ȘI SISTEMELOR TEHNOLOGICE
– 107 – Primele patru reguli, pr ivind stabilirea restric țiilor de tip 2sR, corespund unor reguli propuse,
pentru definirea caracteristicilor faze lor asociate variantelor de structur ă simplificat ă a proceselor
și sistemelor tehnologice (v. § 6.3.4) . Fazele, din fiecare categorie men ționată, trebuie repartizate
într-o aceea și operație tehnologic ă.
Cea de-a cincea regul ă, de definire a 2sR, se justific ă prin aceea c ă, la proiectarea variantelor
vpVT , pentru toate prelucr ările termice privind suprafe țele spS s-au adoptat, conven țional, acela și
procedeu tehnologic, de numit durificare termic ă, precum și același tip de loc de munc ă asociat,
denumit instala ție de tratament termic. Toate fazele corespunz ătoare acestor prelucr ări, pentru un
produs-obiectiv, vor fi grupate într-o aceea și operație.
În raport cu prima regul ă de stabilire a restric țiilor de tip 3sR, r e z u l t ă că nu pot fi grupate,
într-o aceea și operație tehnologic ă, faze corespunz ătoare fabric ării de piese-obiectiv diferite sau,
respectiv, de asambl ări-obiectiv constituite pe componente de baz ă diferite. În acest ultim caz,
aplicarea restric ției poate fi influen țată, uneori, de succesiunea în care sunt realizate asambl ările-
obiectiv.
De exemplu, corespunz ător acestei reguli, asambl ările-obiectiv CORP SUPERIOR și CORP
INFERIOR (v. figura 6.12) se impune a fi realizate în opera ții diferite, ale pro cesului de fabricare
a ansamblului INSTALA ȚIE DEZANGAJARE.
Pe de alt ă parte, dup ă cum se prezint ă în figura 6.13, dac ă asamblarea PLUNGER este
realizată înaintea asambl ării CORP SUPERIOR, aceasta din urm ă, fiind constituit ă pe o altă
component ă de bază, va fi repartizat ă unei alte opera ții; dacă, însă, ordinea de realizare va fi
inversată, asamblările vor putea fi fabricate într-o aceea și operație, deoarece, prin leg ătura care se
constituie între piesele plunger și corp superior, cele dou ă asamblări-obiectiv vor avea o aceea și
component ă de bază.
Figura 6.13 Variante priv ind repartizarea asambl ărilor-obiectiv în opera ții, corespunz ător
succesiunii de realizare
Corespunz ător celei de-a treia reguli de definire a 3sR , într-o aceea și operație de prelucrare
prin așchiere vor putea fi repartizate, dup ă caz, numai degro șări, numai semifinis ări și finisări
sau, respectiv, numai finis ări și superfinis ări. Pe de alt ă parte, într-o aceea și operație de asamblare
nu vor putea fi grupate, spre exemplu, asambl ări prin sudare și, respectiv, prin filet.
Restric țiile de tip 4sR, stabilite unor prelucr ări prin așchiere în raport cu regulile propuse,
impun realizarea acestora în una dintre primele opera ții de procesare a piesei-obiectiv.
Capitolul 6 METODOLOGIE ALGORITMIC Ă DE PROIECTARE ȘI PROGRAMARE
ASISTATE DE CALCULATOR A PROCESELOR ȘI SISTEMELOR TEHNOLOGICE
– 108 – Corespunz ător modului s ău definire, tipul 4sR de restric ție se consider ă a fi este cel mai
puțin restrictiv, în ceea ce prive ște posibilit ățile de constituire a opera țiilor din structura proceselor
tehnologice.
Avându-se în vedere elementele prezentate, se apreciaz ă că, în sistem asistat de calculator,
restricțiile de grupare în opera ții rsR, 4,2r= , asociate fazelor fpF, privind variantele tehnologice
vpVT , vor putea fi stabilite efectiv prin selec ție din baza de date, în func ție de valorile parametrilor
definitorii cu privire la regulile propuse.
În raport cu restric țiile rsR, stabilite cu privire la produsul P p și varianta tehnologic ă vpVT ,
se constituie, pentru fiecare tip r de restric ție, listele grupurilor de faze asociate, fie acestea rRs
gpL ,
rRs
pL,1g= și 4,2r= .
Se men ționează faptul că aceleași două faze ipF și kpF, kp ipF F≠ , nu pot să apară simultan
în mai multe liste rRs
gpL , de un acela și tip 3,2r= . De asemenea, cu privire la restric ția 4sR, va
rezulta, în toat e cazurile, o singur ă listă.
Fie rRs
pL, 4,2r= , reuniunea listelor rRs
gpL, rRs
pL,1g= , privind grupurile de faze, respectiv
lista fazelor asociate tipului r de restric ție de structur ă privind procesul tehnologic al produsului P p.
Verificarea satisfacerii restric țiilor impuse și eliminarea variantelor tehnologice incompatibile
Avându-se în vedere modul în care au fost definite variantele tehnologice vpVT , VP,1v= ,
și restricțiile de structur ă asociate acestora, se apreciaz ă că, în aceast ă etapă de lucru, vor putea fi
eliminate variantele care nu satisfac, simultan, restric țiile de tip 2sR și 3sR.
Acestea vor fi cele la care s-au adopt at grupuri omogene de locuri de munc ă diferite, pentru
faze finale de prelucrare prin a șchiere a unor suprafe țe precis pozi ționate reciproc.
Verificarea satisfacerii restric țiilor 2sR și 3sR se va realiza, pentru fiecare variant ă vpVT
și produs obiectiv P p, prin compararea listelor asociate, 2Rs
pL și 3Rs
pL.
Toate variantele tehnolog ice, pentru care un acela și grup de faze se reg ăsește în ambele
liste, vor fi eliminate. Odat ă cu variantele vpVT incompatibile, se vor elimina și variantele de produc ție
asociate, vVP .
6.3.5.2 Stabilirea restric țiilor de programare a proceselor și sistemelor tehnologice
Corespunz ător datelor care au fost de finite în fazele de proiect are parcurse, fiecare variant ă
tehnologic ă vpVT , referitoare la produsul-obiectiv P p, este caracterizat ă, printre altele, de: fazele
de bază fpF, pF,1f= ; grupurile omogene de locuri de munc ă Um, U,1m= , alocate fazelor; listele
de faze rRs
pL, 4,1r= , privind restric țiile de structur ă a procesului tehnologic.
De asemenea, pentru problema de proiectare și programare considerat ă, au mai fost stabilite,
ca date ini țiale specifice, și anumite caracteristici orga nizatorice privind procesul și sistemul de
producție asociat celor P produse-ob iectiv (v. tabelul 6.4).
În raport cu datele de mai sus și avându-se în vedere faptul c ă, în cadrul metodologiei care
se propune, constituirea opera țiilor tehnologice se va realiza prin programare, devine necesar ă,
Capitolul 6 METODOLOGIE ALGORITMIC Ă DE PROIECTARE ȘI PROGRAMARE
ASISTATE DE CALCULATOR A PROCESELOR ȘI SISTEMELOR TEHNOLOGICE
– 109 – ca activitate de programare, stabilirea de restric ții privind programarea fazelor fpF și a resurselor
tehnologice asociate, din U m.
Corespunz ător celor prezentate și necesității ca variantele vpVT , VP,1v= , să satisfacă și
restricțiile de programare impuse, se propune gruparea activit ăților, din cadrul acestei etape, pe faze
metodologice, dup ă cum urmeaz ă.
¾ Stabilirea restric țiilor privind intervalele calendaristice de programare.
¾ Stabilirea restric țiilor cu privire la forma și parametrii de organizare.
¾ Verificarea satisfacerii restric țiilor impuse și eliminarea variantelor tehnologice incompatibile.
Stabilirea restric țiilor privind intervalele calendaristice de programare
O faz ă de bază fpF, programat ă, spre realizare, la un loc de munc ă emLM , mLM,1e= și
U,1m= , din U m, se particularizeaz ă prin intervalul calendaristic de programare asociat, fie acesta
[fp fps îD,D ], în funcție de datele calendaristice programate pentru începerea și, respectiv, finalizarea
fazei, la produsul P p.
În raport cu m ărimea lotului de fabrica ție fab
pN și durata unitar ă a fazei fpFD , între datele
calendaristice men ționate se estimeaz ă relația:
fp p fp fpFD N D Dfabî s ⋅+= ( 6 . 1 3 )
În aceste condi ții, avându-se în vedere tipurile de restric ții care se asociaz ă, în general,
problemelor de programare a proceselor și sistemelor tehnologice [B01, S09], dar și particularit ățile
metodologiei prezentate, se propune ca restric țiile, privind intervalele [fp fps îD,D ], să fie stabilite
pe baza regulilor dup ă cum urmeaz ă.
Fie 1pR, în general, restric ția cu privire la intervalul calen daristic de programare asociat
unei faze.
¾ O restricție 1pR se stabile ște astfel încât:
− Intervalul calendaristic de programare a fazei s ă se regăsească în perioada impus ă pentru fabricarea
produsului-obiectiv asociat;
− În intervalul calendaristic de programare a fazei, locul de munc ă asociat să fie disponibil;
− Intervalele calendaristice de program are a unor faze diferite, la un acela și loc de munc ă, să nu se
intersecteze.
În raport cu prima regul ă de stabilire a restric țiilor 1pR, rezultă că, pentru fiecare faz ă fpF,
pF,1f= , din cadrul variantelor tehnologice vpVT , VP,1v= , de fabricare a produselor-obiectiv
Pp, este necesar ca:
]T,T[] D,D[p p fp fps î s î⊂ ( 6 . 1 4 )
În condi țiile în care, pân ă în aceast ă etapă, nu a fost necesar ă identificarea exemplarului
emLM , dintre cele, în general mai multe, mLM din grupul omogen U m, la care s ă fie efectuat ă
faza de baz ă fpF, a doua regul ă, de definire a restric țiilor 1pR, impune ca:
UUmLM
1eemID
1iie iefpfp ]T,T[ ] D,D[ o d s î
==⊂ ( 6 . 1 5 )
Capitolul 6 METODOLOGIE ALGORITMIC Ă DE PROIECTARE ȘI PROGRAMARE
ASISTATE DE CALCULATOR A PROCESELOR ȘI SISTEMELOR TEHNOLOGICE
– 110 – În cazul în care grupul omogen U m, atribuit fazei fpF, se constituie dintr-un singur loc de
muncă, programarea fazei, la acest exemplar identificat , se va face în cadrul unuia dintre intervalele
sale calendaristice de disponibilitate.
Cu privire la cea de-a treia regul ă de stabilire a restric țiilor 1pR, rezultă că, pentru fazele
ipF și kpF, kp ipF F≠ , care se programeaz ă la un acela și loc de munc ă emLM , este necesar ca:
∅= ∩ ] D,D[]D,D[kp kp ip ips î s î ( 6 . 1 6 )
În raport cu cele prezentate, se apreciaz ă că, în sistem asistat de calculator, restric țiile 1pR,
corespunz ătoare primelor dou ă reguli propuse, vor putea fi st abilite efectiv, privitor la fazele fpF
din variantele tehnologice vpVT , prin selec ție din baza de date, în func ție de valorile parametrilor
definitorii cu privire la regulile men ționate.
Se consider ă că restricțiile, referitoare la cea de-a treia regul ă, pot fi definite, indirect, la
programare, prin actualizarea intervalelor calenda ristice de disponibilitate a locurilor de munc ă și,
corespunz ător, a restric țiilor de interval de programare asociate acestora, pe baza celei de-a doua
reguli. În raport cu restric țiile
1pR, definite cu privire la produsul P p și varianta tehnologic ă vpVT ,
se constituie, referitor la fiecare faz ă de bază fpF și grup omogen U m asociat, lista pr ivind intervalele
calendaristice de programare, fie aceasta 1pR
fpL.
Fie 1pR
pL reuniunea listelor 1pR
fpL, pF,1f= , de intervale calendaristice de programare, respectiv
lista de intervale calendaristice de programare asociate procesului și sistemului tehnologic privind
produsul-obiectiv P p.
Stabilirea restric țiilor cu privire la forma și parametrii de organizare
La programarea procesului și sistemului tehnologi c privind produsul P p, în condițiile unei
variante de structur ă simplificat ă vpVT , fazele de baz ă fpF, pF,1f= , asociate sunt repartizate în
operații tehnologice, fie acestea opO, pO,1o= .
Fiec ărei operații opO, care se constituie, i se va atribui un anumit loc de munc ă emLM , din
cadrul grupului omogen U m.
Fie [op ops îD,D ], pO,1o= , intervalele calendaris tice de programare a opera țiilor opO, în
funcție de datele calendaristice programate pentru începere și, respectiv, finalizare.
În raport cu intervalele calendaristice [fp fps îD,D ], asociate fazelor din cadrul opera ției, și
avându-se în vedere faptul c ă, în cazul produc ției pe bază de comenzi, timpul de preg ătire-încheiere
oppîT , atribuit opera ției opO, poate avea o influen ță decisivă asupra normei de timp, se apreciaz ă
că:
] T D max,D min[] D,D[op fp
ffp
fopop pî s î
opO pFopO pFs î + =
∈ ∈ (6.17)
De asemenea, avându-se în vedere m odul în care au fost definite, în rela ția 6.13, intervalele
[fp fps îD,D ], precum și restricțiile 1pR privind fazele opera ției, se estimeaz ă că:
op p op
ffp p op op opO F pî D N D D N T D Dfab
opO pFfabî î s ⋅+= ⋅++= ∑
∈ (6.18)
unde: opOD r e p r e z i n t ă norma de timp cu privire la opera ția tehnologic ă opO.
Capitolul 6 METODOLOGIE ALGORITMIC Ă DE PROIECTARE ȘI PROGRAMARE
ASISTATE DE CALCULATOR A PROCESELOR ȘI SISTEMELOR TEHNOLOGICE
– 111 – În rela ția 6.18, se consider ă că valorile maximale, determinate, în stadiul de proiectare a
variantelor tehnologice vpVT , cu privire la duratele unitare fpFD , sunt acoperitoare și în raport cu
alte categorii de timp (pentru prindere -desprindere, deservire a locului de munc ă, odihnă și necesități
fiziologice), care, eventual, mai pot fi incluse în norma opOD .
De asemenea, se are în vedere și faptul că, la stabilirea opera țiilor tehnologice, se va urm ări
minimizarea num ărului de prinderi-desprinde ri, ale obiectului de baz ă supus procesului, la locul
de muncă.
Se precizeaz ă că la programare, când se va desf ășura efectiv constituirea opera țiilor opO,
intervalelor calendaristice [op ops îD,D ], definite conform celor de mai sus, li se vor atribui restric țiile
1pR, privitoare la produsele P p și locurile de munc ă emLM asociate.
În aceast ă etapă de lucru îns ă, referitor la extremit ățile acestor intervale, vor fi definite unele
restricții, asociate formei și parametrilor de organizare a proceselor și sistemelor tehnologice privind
produsele.
Avându-se în vedere faptul c ă, în general, produc ția pe bază de comenzi este, din punct de
vedere al caracterului tipologic, de serie mic ă sau de unicat, se apreciaz ă că procesele tehnologice,
corespunz ătoare variantelor vpVT , VP,1v= , de structur ă simplificat ă, nu vor putea fi organizate
decât succesiv sau, eventual, mixt.
Din aceast ă cauză, la stabilirea restric țiilor privind forma și parametrii de organizare pentru
varianta vpVT , se va urm ări ca, printr-un grad de paralelism cât mai sc ăzut al opera țiilor procesului
tehnologic, s ă poată fi satisfăcute restric țiile 1pR, care au fost impuse.
De asemenea, pentru asigurarea unei înc ărcări raționale a liniilor de fabrica ție L i, asociate
unor variante vpVT , se propune ca, în cazul utiliz ării acestora, s ă fie adoptat un grad mai mare de
paralelism cu privire la opera țiile procesului, specific form ei de organizare mixte.
În raport cu cele de mai sus, se propune ca restric țiile, referitoare la forma și parametrii
de organizare a procesului și sistemului tehnologic, s ă fie stabilite pe baza unor reguli, dup ă cum
urmează.
Fie 2pR, în general, restric ția cu privire la forma și parametrii de organizare a procesului
și sistemului tehnologic.
¾ O restricție 2pR impune ca:
− Procesul tehnologic s ă fie organizat succesiv, cu lot de fabrica ție egal cu comanda de produc ție,
dacă pot fi satisf ăcute restric țiile 1pR și produsul se fabric ă în atelier;
− Procesul tehnologic s ă fie organizat mixt, cu lot de fabrica ție egal cu comanda de produc ție și
lot de transport supraunitar, dac ă produsul se fabric ă pe linie tehnologic ă sau organizarea succesiv ă
nu satisface restric țiile 1pR.
Corespunz ător primei reguli de stabilire a restric țiilor 2pR, rezultă că, în cazul în care sunt
respectate condi țiile menționate, procesul și sistemul tehnolog ic, din varianta vpVT , vor fi programate
astfel încât:
op 1ops î D D≥+ ( 6 . 1 9 )
p p N Nfab= ( 6 . 2 0 )
Pe de alt ă parte, în cazul în care îi sunt satisf ăcute condi țiile asociate, cea de-a doua regul ă,
privind definirea restric țiilor 2pR, impune ca:
Capitolul 6 METODOLOGIE ALGORITMIC Ă DE PROIECTARE ȘI PROGRAMARE
ASISTATE DE CALCULATOR A PROCESELOR ȘI SISTEMELOR TEHNOLOGICE
– 112 –
⎪⎩⎪⎨⎧
> −−⋅≤≥−
+ ++
+⋅⋅
1op op 1op p p op p1op op op p
op1opO O O) OO O O
D D dacă , D N N( D ND D dacă , D ND Dtr fab fabtr
î î (6.21)
p p N Nfab= și fab
trfab
p
ppN
NN1<< ( 6 . 2 2 )
unde: tr
pN este mărimea lotului de transport privind produsul-obiectiv P p.
Se precizeaz ă că restricțiile 2pR, definite prin rela țiile 6.19 și 6.21, vizeaz ă extremitățile
intervalelor calendaristice de programare, asociate opera țiilor succesive din procesul tehnologic,
opO și 1opO+.
Corespunz ător regulilor de stabilire a restric țiilor 2pR, rezultă că, pentru fiecare variant ă
vpVT de fabricare în atelier, se va verifica, mai întâi, posibilitatea de organizare succesiv ă a
procesului tehnologic, în condi țiile satisfacerii restric țiilor de programare 1pR.
În aceast ă etapă de lucru, nefiind înc ă definite opera țiile tehnologice opO și locurile de
muncă emLM asociate, varianta de organizare succesiv ă a procesului va fi verificat ă doar în ceea
ce privește satisfacerea restric ției 1pR, referitoare la perioada impus ă pentru realizarea produsului-
obiectiv P p.
Aceast ă verificare se va realiza efectiv prin testarea condi ției:
)T T( k Dp p Dc p î s c −⋅≤ ( 6 . 2 3 )
În rela ția 6.23, pcD este durata ciclului de fabrica ție a produsului P p, Dck reprezentând
coeficientul de siguran ță, cu privire la nedep ășirea perioadei impuse pentru fabricare.
În acord cu cele prezentate mai sus, rezult ă că valoarea pcD, t e s t a t ă în relația 6.23, va fi
una estimat ă, prin neglijarea restric țiilor 1pR, privind disponibilitatea limitat ă a locurilor de munc ă
emLM în perioada [T îp,Tsp], precum și a timpilor de preg ătire-încheiere oppîT , asociați operațiilor
tehnologice opO.
Corespunz ător caracterului estimativ al calculului pcD și pentru a se asigura o eroare cât mai
mică la verificarea care se efectueaz ă, se propune adoptarea valorii de 0,7 cu privire la coeficientul
Dck.
Prin faptul c ă, în cadrul metodologiei care se propune, fazele de baz ă fpF, referitoare la
același element constructiv-obiectiv epE , rezult ă strict succesive, fii ndu-le stabilite restric ții de
precedență 1sR, intervalele calendaristice de programare [fp fps îD,D ], asociate acestora, nu se vor
suprapune.
Totu și, în raport cu tipul produsului P p, cu relațiile constructive existente între elementele
epE și, respectiv, cu restric țiile 1sR care au fost stabilite, anumite faze de baz ă fpF, cu privire la
elemente constructive diferite, vor pu tea fi, eventual, re partizate unor opera ții cu acela și interval
calendaristic de programare [op ops îD,D ], realizate la locuri de munc ă diferite.
Referitor la un anumit produs-obiectiv, se consider ă a fi elemente constructive înl ănțuite
tehnologic elementele constructive c ărora le sunt asociate faze de baz ă, care nu pot fi repartizate
decât în opera ții succesive din procesul tehnologic. Evident, opera țiile de fabricare a unor astfel
de elemente constructive-obiectiv nu vor putea fi programate într-un acela și interval calendaristic.
Capitolul 6 METODOLOGIE ALGORITMIC Ă DE PROIECTARE ȘI PROGRAMARE
ASISTATE DE CALCULATOR A PROCESELOR ȘI SISTEMELOR TEHNOLOGICE
– 113 – Deoarece, în cazul pieselor P p, toate elementele constructive-obiectiv considerate, de tip
Mp sau spS , sunt reunite la nivelul unui acela și obiect de baz ă supus procesului, aceste elemente
nu pot fi decât înl ănțuite tehnologic.
Pe de alt ă parte, în cazul ansa mblurilor-obiectiv P p, se consider ă a fi înlănțuite tehnologic
toate elementele constructive, de tip apA s a u lpL , care, de la caz la caz, ori au stabilite restric ții
de preceden ță 1sR privind realizarea, ori au asociate componente pentru asamblare comune, de
bază sau nu.
Astfel, de exemplu, asambl ările PLUNGER și CORP SUPERIOR (v. figura 6.13), ambele
conținând o aceea și component ă denumită plunger, sunt înl ănțuite tehnologic. Deoarece fazelor,
asociate acestora, nu le sunt definite restric ții de preceden ță 1sR, asamblările vor putea fi constituite
ori într-o aceea și operație tehnologic ă, ori în dou ă operații succesive, f ără ordine impus ă privind
realizarea.
Un exemplu cu privire la asambl ări-obiectiv neînl ănțuite tehnologic, din cadrul unui produs
denumit DISTRIBUITOR AER (v . figura 6.14), se prezint ă în figura 6.15. Opera țiile, asociate
acestor asambl ări, pot fi, eventual, programate în acela și interval calendaristic, la posturi de montaj
diferite.
Figura 6.14 DISTRIBUITOR AER [I01]
Figura 6.15 Asambl ări neînlănțuite tehnologic
În raport cu cele men ționate și urmărindu-se ca, în rela ția 6.23, să fie testată valoarea minim ă
a duratei ciclului de fabrica ție pcD , devine necesar ă, pentru calculul acesteia în cazul produselor
de tip ansamblu, identificarea grupurilor de elemente constructive-obiectiv înl ănțuite tehnologic,
din cadrul produselor.
Grupurile vor fi identificate prin selec ție din baza de date, avâ ndu-se în vedere componen ța
asamblărilor-obiectiv, definit ă la introducerea datelor ini țiale specifice (v. tabelul 6.2), precum și
restricțiile de preceden ță 1sR, care au fost stabilite cu privire la fazele de baz ă din varianta vpVT
de structur ă simplificat ă.
Astfel, vor fi identificate, mai întâi, setu rile de asambl ări-obiectiv care asociaz ă componente
comune, asambl ările, din cadrul acestor seturi, precum și, dacă este cazul, lan țurile de dimensiuni
de asamblare-obiectiv, fiind reunite, ulterior, în raport cu restric țiile de preceden ță 1sR care le-au
fost impuse.
Corespunz ător celor de mai sus, cu privire la un ansamblu-obiectiv, vor putea rezulta, în
general, mai multe grupuri de elemente constructive înl ănțuite tehnologic, fiecare astfel de grup fiind
format din seturi de asambl ări și, eventual, lan țuri de dimensiuni de asamblare, supuse restric țiilor
de preceden ță 1sR.
Capitolul 6 METODOLOGIE ALGORITMIC Ă DE PROIECTARE ȘI PROGRAMARE
ASISTATE DE CALCULATOR A PROCESELOR ȘI SISTEMELOR TEHNOLOGICE
– 114 – Fie, în general, ÎT
gpL, ÎT
pL,1g= , listele fazelor de baz ă, asociate grupurilor g de elemente
constructive înl ănțuite tehnologic la produsul P p.
De asemenea, fie ÎT
pL reuniunea listelor ÎT
gpL, ÎT
pL,1g= , de faze de baz ă, respectiv lista
privind grupurile de faze înl ănțuite tehnologic.
Cu preciz ările de mai sus, pentru o variant ă tehnologic ă vpVT de realizare a produsului
Pp în atelier, valoarea minim ă a duratei ciclului de fabrica ție se va estima, în acest stadiu, astfel:
∑
∈⊂⋅=
ÎT
gpL
ffp
ÎT ÎTp p
pFpgpLF c D max N D
L ( 6 . 2 4 )
În cazul în care, pentru varianta vpVT de fabricare în atelier, este satisf ăcută condiția de
testare din rela ția 6.23, acesteia îi vor fi asociate restric țiile 2pR, corespunz ătoare primei reguli
de stabilire. Restric țiile 2pR, referitoare la extremit ățile intervalelor calendaristice de programare a
operațiilor succesive, se vor asocia listelor de faze ÎT
gpL, ÎT
pL,1g= .
Dac ă condiția testată nu se respect ă sau, respectiv, varianta vpVT corespunde fabric ării pe
linie tehnologic ă, restricțiile 2pR vor fi definite pe baza celei de -a doua reguli. În acest caz, se
propune ca, în aceast ă etapă de lucru, m ărimea lotului de transport s ă fie adoptat ă astfel:
p pNDiv max Ntr= ( 6 . 2 5 )
unde: pNDiv reprezint ă mulțimea divizorilor proprii ai N p.
Se men ționează faptul că, la programarea proceselor și sistemelor tehnologice din variantele
vpVT , restric țiile 2pR, stabilite în acest stadiu , vor putea fi, eventual, act ualizate, în sensul cre șterii
gradului de paralelism al opera țiilor procesului, în vederea satisfacerii restric țiilor de programare
1pR.
La programare, durata ciclului de fabrica ție a produsului P p, corespunz ătoare variantei de
organizare adoptate și intervalelor calendaristice de programare privind opera țiile opO din vpVT ,
rezultă astfel:
op
vpVTopOop
vpVTopOpî s D min D max Dc
∈ ∈− = ( 6 . 2 6 )
În raport cu satisfacerea restric țiilor 1pR la programare, valoarea pcD , definit ă mai sus,
trebuie să respecte condi ția:
p p p î s c T T D −≤ ( 6 . 2 7 )
Verificarea satisfacerii restric țiilor impuse și eliminarea variantelor tehnologice incompatibile
Avându-se în vedere modul în ca re au fost determinate restric țiile rpR, 2,1r= , privind
programarea proceselor și sistemelor tehnologice din variantele vpVT , VP,1v= și P,1p= , de
fabricare a produselor-obiectiv, se apreciaz ă că, în aceast ă fază metodologic ă, vor putea fi eliminate
unele dintre variantele pentru care restric țiile, de tip 2pR, au fost adoptate pe baza celei de-a doua
reguli.
Acestea vor fi variantele care nu satisfac restric țiile 1pR, privind perioadele impuse pentru
fabricarea produselor-obiectiv P p.
Capitolul 6 METODOLOGIE ALGORITMIC Ă DE PROIECTARE ȘI PROGRAMARE
ASISTATE DE CALCULATOR A PROCESELOR ȘI SISTEMELOR TEHNOLOGICE
– 115 – Verificarea satisfacerii restric țiilor 1pR de către variantele men ționate, organizate mixt, se
va realiza, de asemenea, prin testarea condi ției formulate în rela ția 6.23.
În acest caz, valoarea minim ă a duratei ciclului de fabrica ție cu privire la produsul P p,
corespunz ătoare unui grad maxim de paralelism al opera țiilor organizate mixt, se va estima pentru
situația în care lotul de trans port este constituit dintr- un singur exemplar de produs.
Prin urmare, valoarea pcD care va fi testat ă în acest caz, caracteristic ă, de fapt, organiz ării
paralele, cu ritm liber, a opera țiilor procesului tehnologic din varianta vpVT , se determin ă, estimativ,
astfel:
] [
22Rs
gpL
ffp
ÎT Rs
gpLp
ÎT
gpL
ffp
ÎT ÎTp
pFgpL
pFpgpLF F c D max )1 N( D max D ∑ ∑
∈⊂∈⊂⋅−+ =
L (6.28)
În rela ția 6.28, durata celei mai lungi opera ții din procesul tehnologic, necesar ă pentru
calculul pcD , se stabile ște în raport cu listele 2Rs
gpL, 2Rs
pL,1g= , privind grupurile de faze de
repartizat într-o aceea și operație.
Toate variantele tehnologice vpVT , pentru care condi ția testată nu este satisf ăcută, vor fi
eliminate. Odat ă cu acestea, vor fi eliminate și variantele de produc ție asociate, vVP .
Cu privire la variantele vpVT care satisfac condi ția testată, se propune ca, în vederea unei
utilizări ulterioare, s ă fie considerat ă drept durat ă minimă a ciclului de fabrica ție asociat:
)T T( k Dp p Dc p î s c −⋅= ( 6 . 2 9 )
6.3.6 Algoritm de determinare în sist em asistat de calculator a variantelor
simplificate de structur ă și programare a proceselor și sistemelor tehnologice
În raport cu datele care au fost definite în etapele de proiectare și programare parcurse, se
propune ca, în acest stadiu de lucru, s ă fie finalizat ă proiectarea simplificat ă a structurii proceselor
și sistemelor tehnologice privind cele P produse-obiectiv, prin stabilirea opera țiilor tehnologice
asociate.
De asemenea, în condi țiile în care constituirea opera țiilor se va realiza prin programare,
parcurgerea acestui stadiu va conduce și la stabilirea programelor de lucru cu privire la sistemele
tehnologice opera ționale, care vor fi definite în raport cu intervalele calendaristice de programare
a operațiilor repartizate.
La stabilirea și programarea opera țiilor procesului tehnologic, referitor la produsul P p și
varianta tehnologic ă vpVT , VP,1v= , privind fabricarea, se va av ea în vedere satisfacerea tuturor
restricțiilor de structur ă rsR, 4,1r= , și, respectiv, de programare rpR, 2,1r= , care au fost impuse
anterior.
Toate variantele vpVT , pentru care, la stabilirea opera țiilor tehnologice as ociate, se constat ă
imposibilitatea satisfacerii restric țiilor menționate, vor fi eliminate. Împreun ă cu acestea, vor fi
eliminate și variantele de produc ție corespondente, vVP .
În raport cu cele de mai sus, rezult ă că, în acest stadiu, vor putea fi definite mai multe
variante simplificate de structur ă și programare a procesului și sistemului de produc ție, fie
acestea vVPP , VPP,1v= și VP VPP≤ .
Capitolul 6 METODOLOGIE ALGORITMIC Ă DE PROIECTARE ȘI PROGRAMARE
ASISTATE DE CALCULATOR A PROCESELOR ȘI SISTEMELOR TEHNOLOGICE
– 116 – O variant ă vVPP reune ște variantele simplificate de structur ă și programare cu privire la
cele P procese și sisteme tehnologice asociate produsel or-obiectiv, fie aceste variante vpVTP ,
P,1p= .
În condi țiile celor men ționate, activit ățile de proiectare și de programare, asociate stadiului
de determinare în sistem asistat de calculator a variantelor simplificate de structur ă și programare
a proceselor și sistemelor tehnologice, vor fi grupate , la nivelul unor etape metodologice, dup ă
cum urmeaz ă.
¾ Introducerea datelor de definire a :
− Variantelor de structur ă simplificat ă a proceselor și sistemelor tehnologice ;
− Restricțiilor de structur ă și programare privind variantele de proces și sistem tehnologic.
¾ Ordonanțarea proceselor și sistemelor tehnologice .
¾ Stabilirea opera țiilor tehnologice și a intervalelor calendaristi ce de programare asociate.
Corespunz ător etapelor considerate, în figura 6.16 este prezentat ă schema logic ă, asociată
algoritmului de determinare în sistem asistat de calculator a variantelor simplificate de structur ă
și programare privind procesele și sistemele tehnologice.
Figura 6.16 Algoritm de determinare în sistem asistat de calculator a variantelor simplificate de
structură și programare privind procesele și sistemele tehnologice
Cu privire la etapele propuse, se fac preciz ările după cum urmeaz ă.
6.3.6.1 Ordonan țarea proceselor și sistemelor tehnologice
În aceast ă etapă de lucru, variantele tehnologice vpVT , P,1p= , privind produsele P p, din
fiecare variant ă de produc ție vVP , sunt caracterizate, printre altele , de perioadele stabilite pentru
fabricarea produselor-obiectiv, [T îp,Tsp], și, respectiv, de valo rile estimate cu priv ire la durata minim ă
a ciclului de fabrica ție asociat, pcD. START
STOPIntroducere date de definire
¾ Variante de structur ă simplificat ă a proceselor și sistemelor tehnologice
¾ Restricții privind structura și programarea proceselor și sistemelor tehnologice
Descriere variante simplificate de structur ă și programare
a proceselor și sistemelor tehnologice Ordonan țare procese și sisteme tehnologice
Stabilire opera ții tehnologice și intervale calendaristice de programare asociate
Capitolul 6 METODOLOGIE ALGORITMIC Ă DE PROIECTARE ȘI PROGRAMARE
ASISTATE DE CALCULATOR A PROCESELOR ȘI SISTEMELOR TEHNOLOGICE
– 117 – În condi țiile în care, cel mai adesea, perioadele impuse pentru fabricarea produselor [T îp,Tsp],
P,1p= , se suprapun și avându-se în vedere capacitatea limitat ă, pentru produc ție, a grupurilor
omogene U m alocate fazelor fpF din variantele vpVT , devine necesar ă, ca activitate de programare,
ordonarea (ordonan țarea) celor P procese și sisteme tehnologice, în func ție de prioritatea de a fi
programate cel mai devreme posibil (CMD), la locurile de munc ă partajabile din cadrul unit ății
de produc ție.
În acest scop, pot fi utilizate mai multe reguli de ordonan țare, care se propun în literatura
de specialitate [C02, N05, N06, R01, S02, S07, T02, W01].
Se subliniaz ă faptul că, prin aplicarea, în aceast ă etapă, a unor diferite reguli de ordonan țare
a proceselor și sistemelor tehnologice dintr-o variant ă de produc ție vVP , ar putea fi definite, în etapa
metodologic ă care urmeaz ă, mai multe varian te diferite, privind structura și programarea procesului
și sistemului de produc ție asociat.
Totu și, în cadrul metodologiei care se propune, nu va fi considerat ă posibilitatea de mai sus,
utilizându-se o singur ă regulă, pentru ordonan țarea proceselor și sistemelor tehnologice din vVP .
În raport cu informa țiile disponibile în literatura de speci alitate, cu specificul metodologiei
prezentate și cu rezultatele numeroaselor teste deru late cu privire la regulile de ordonan țare existente,
se propune ca aceast ă regulă să fie după cum urmeaz ă.
¾ Procesele și sistemele tehnologice, referitor la activit ățile cărora sunt estimate, în primul rând, date
calendaristice minime , privind finalizarea, și, în al doilea rând, rezerve de timp (marje) totale minime,
au prioritate la programarea CMD.
Corespunz ător regulii de mai sus și avându-se în vedere perioadele impuse de fabricare,
[Tîp,Tsp], și duratele ciclurilor de fabrica ție, pcD, privind produsele, rezult ă că, dintre cele P variante
tehnologice vpVT din cadrul unei variante de produc ție vVP , are prioritate, la programarea CMD,
cea pentru care:
1 )
Pp1p p min D T c î
≤≤=+ ( 6 . 3 0 )
2 )
Pp1p p p min D)T T( c î s
≤≤=−− ( 6 . 3 1 )
Aceast ă variantă prioritară se reține, regula de ordonan țare fiind aplicat ă, în continuare,
pentru celelalte variante tehnologice, înc ă neselectate.
Utilizându-se, iterativ, procedura men ționată, până la selectarea tuturor variantelor vpVT
din cadrul vVP , se constituie, în final, o list ă de procese și sisteme tehnologice, corespunz ătoare
variantelor vpVT ordonate, fie aceasta Ord
vL.
Referitor la fiecare variant ă de produc ție vVP , dintre cele VP analizate în aceast ă etapă, se
va defini, conform celor de mai sus, câte o list ă Ord
vL asociată, privind ordonan țarea proceselor și
sistemelor tehnologice corespondente.
Capitolul 6 METODOLOGIE ALGORITMIC Ă DE PROIECTARE ȘI PROGRAMARE
ASISTATE DE CALCULATOR A PROCESELOR ȘI SISTEMELOR TEHNOLOGICE
– 118 – 6.3.6.2 Stabilirea opera țiilor și a intervalelor calendaristice de programare asociate
În aceast ă etapă metodologic ă, referitor la fiecare list ă de ordonan țare Ord
vL, VP,1v= , și,
respectiv, proces și sistem tehnologic vpVT , P,1p= , din cadrul acesteia, vor fi stabilite opera țiile
tehnologice asociate și intervalele calendaristice de programare a acestora, la locurile de munc ă
atribuite.
Opera țiile tehnologice și intervalele de programare aferente vor fi definite simultan, prin
repartizarea și programarea iterativ ă, la locurile de munc ă corespondente, a fazelor de baz ă care,
în raport cu restric țiile de structur ă și de programare stabilite, pot s ă li se asocieze.
Corespunz ător avantajelor oferite de concentrarea opera țiilor din procesele tehnologice, la
repartizarea fazelor în opera ții, se va urm ări maximizarea gradului de concentrare a acestora.
Avându-se în vedere gradul mare de generalitate al metodologiei propuse, num ărul foarte
mare al variantelor de produc ție vVP , de analizat, și, în consecin ță, complexitatea sarcinilor, de
proiectare și de programare, de rezolvat în aceast ă etapă, se consider ă că, pentru parcurgerea
acesteia, numai o strategie de tip Greedy se poate dovedi eficient ă.
O strategie de tip Greedy presupune construirea solu ției unei probleme, în etape, prin
rezolvarea optimal ă a unor subprobleme corespunz ătoare acesteia, mult mai u șor de rezolvat [C13].
Deoarece solu țiile parțiale generate pot, eventual, s ă nu conduc ă la optimalitatea solu ției globale
sau nici m ăcar la o solu ție acceptabil ă pentru problema considerat ă, această strategie este una
euristică.
Totu și, în raport cu num ărul mare al variantelor simplificate de structur ă și programare
vVPP care se genereaz ă, deficiența strategiei propuse, privind po sibilitatea ca unele dintre solu țiile
furnizate s ă nu fie optime sau, respec tiv, acceptabile, se consider ă a nu fi una important ă.
Corespunz ător strategiei adoptate, pentru desf ășurarea unor activit ăți de decizie, cu privire
la selectarea candidatului “optim” dintre mai mul ți candidați, sunt prev ăzute reguli euristice de
rezolvare optimal ă.
Și în acest caz, se precizeaz ă faptul că, prin utilizarea de reguli diferite privind rezolvarea
activităților decizionale men ționate, s-ar putea defini, în raport cu o aceea și listă de ordonan țare
Ord
vL , mai multe variante diferite, cu privire la structura simplificat ă și programarea procesului și
sistemului de produc ție asociat. Aceast ă posibilitate nu va fi îns ă considerat ă, în cadrul metodologiei
prezentate. În aceste condi ții, se propune ca activit ățile de proiectare și de programare, privitoare la
parcurgerea acestei etape pentru fiecare variant ă de produc ție
vVP , să se deruleze dup ă cum se
prezintă în schema logic ă din figura 6.17.
În aceast ă schemă logică, corespunz ătoare algoritmului de stabilire în sistem asistat de
calculator a opera țiilor și intervalelor de programare privind procesele și sistemele tehnologice,
se introduc urm ătoarele noi nota ții:
ePr
vpL este lista fazelor de baz ă fpF, fără predecesori în vpVT , într-un anumit stadiu de
constituire a variantei simplificate de structur ă și programare vpVTP ;
oF
vpL – lista fazelor de baz ă fpF, de repartizat și programat în opera ția curentă opO;
oLM
vpL – lista locurilor de munc ă emLM , alocabile opera ției curente opO.
Capitolul 6 METODOLOGIE ALGORITMIC Ă DE PROIECTARE ȘI PROGRAMARE
ASISTATE DE CALCULATOR A PROCESELOR ȘI SISTEMELOR TEHNOLOGICE
– 119 – Figura 6.17 Algoritm de stabilire în sistem asistat de calculator a opera țiilor și intervalelor de
programare asociate proceselor și sistemelor tehnologice
În raport cu activit ățile de proiectare și de programare, privitoare la blocurile bB, 24,1b= ,
din schema logic ă propusă, se fac preciz ările după cum urmeaz ă. Reținere vVPP
Da
Nu Da
Da Nu STABILIRE vVPP
RETURN Inițializare Ord
vL
Nu Da ∅≠Ord
vL ? Selectare vpVT
Inițializare parametri și restricții privind vpVT
Stabilire ePr
vpL
∅≠ePr
vpL ? Reținere
vp VTP
vpOrd
vOrd
v VT L L −=
Da
Stabilire oF
vpL
Există emLM
alocat opO?
∅≠oF
vpL ?Stabilire oLM
vpL
∅≠oLM
vpL ?Nu
Selectare emLM Da
Da
Selectare
fpF
Sunt satisf ăcute
1pR și 2pR ?
Actualizare parametri și restricții privind vpVT și
vp VTPNu fpoF
vpoF
vp F L L −=
Nu
Există
fpF
în opO?
Încheiere opO Da
emoLM
vpoLM
vp LM L L −=
Inițializare oF
vpL Nu Grad maxim de
paralelism ? Nu RETURN
∅=vVPP Actualizare 2Rp
∅=vpVTP 1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15 16
17
18 19 20 21 22
24 23
Capitolul 6 METODOLOGIE ALGORITMIC Ă DE PROIECTARE ȘI PROGRAMARE
ASISTATE DE CALCULATOR A PROCESELOR ȘI SISTEMELOR TEHNOLOGICE
– 120 – Ini țializarea parametrilor și restricțiilor privind varianta de proces și sistem tehnologic (4B)
Dup ă definirea ( 1B ) listei de ordonan țare, Ord
vL, de procesat și, respectiv, dup ă selectarea
(3B ) din cadrul acesteia, dac ă nu este vid ă ( 2B ), a procesului și sistemului tehnologic, vpVT , cu
prioritate la programarea CMD (primul din lista Ord
vL ), pentru varianta tehnologic ă selectată sunt
inițializate valorile cu privire la parametrii și restricțiile de structur ă și de programare, dup ă cum
urmează.
¾ Identificatorii fazelor de baz ă fpF și, referitor la fiecare dintre acestea, urm ătoarele date:
− Durata unitar ă, fpFD ;
− Elementul constructiv-obiectiv procesat, epE;
− Componenta /obiectul de baz ă supus procesului, B
epC;
− Macrozona tehnologic ă asociată,
mzepMz ;
− Grupul omogen, de locuri de munc ă, repartizat, U m.
¾ Identificatorii locurilor de munc ă emLM , din cadrul grupurilor omogene U m, și, privitor la fiecare
dintre acestea, urm ătoarele caracteristici:
− Intervalele calendaristice de disponibilitate, [ie ieo dT,T ];
− Poziția din linia tehnologic ă de fabrica ție, Li
emP (dacă este cazul).
¾ Listele rRs
pL, 4,1r= , privind restric țiile de structur ă rsR, referitoare la: preceden ța fazelor,
concentrarea opera țiilor, diferen țierea opera țiilor și repartizarea fazelor în primele opera ții.
¾ Lista 1pR
pL , asociată restricțiilor de programare 1pR, privind intervalele calend aristice de programare
a procesului și sistemul tehnologic.
¾ Lista ÎT
pL privind grupurile de faze înl ănțuite tehnologic, restric țiile referitoare la extremit ățile
intervalelor calendaristice de programare a opera țiilor succesive, precum și mărimile loturilor fab
pNși
tr
pN, asociate restric țiilor de programare 2pR, privitoare la forma și parametrii de organizare a
procesului și sistemului tehnologic.
Ini țializarea datelor men ționate se va face, în toate cazurile, prin selec ție din baza de date.
Stabilirea listei fazelor de baz ă fără predecesori (5B)
În cadrul metodologiei care se propune, constituirea opera țiilor din procesul tehnologic,
prin alocarea de faze de baz ă, se va realiza începând cu prima opera ție. Evident, în aceast ă primă
operație trebuie s ă se regăsească faze fără predecesori.
În general, lista fazelor de baz ă fără predecesori, ePr
vpL, se stabile ște prin explorarea listelor
1Rs
fpL, pF,1f= , de predecesori ai fazelor, din cadrul 1Rs
pL, și identificarea, printre acestea, a listelor
vide.
Toate fazele fpF, care, într-un anumit stadiu de constituire a variantei simplificate de structur ă
și programare vpVTP , au asociate, în 1Rs
pL, liste 1Rs
fpL vide, sunt f ără predecesori și încă nealocate
unor opera ții.
Capitolul 6 METODOLOGIE ALGORITMIC Ă DE PROIECTARE ȘI PROGRAMARE
ASISTATE DE CALCULATOR A PROCESELOR ȘI SISTEMELOR TEHNOLOGICE
– 121 – Repartizarea unei faze fpF, într-o opera ție curentă opO, determin ă ștergerea ( 15B) l i s t e i
1Rs
fpL corespondente, din 1Rs
pL, precum și a identificatorului fazei, din listele 1Rs
kpL , fk≠.
Împreun ă cu fazele f ără predecesori, stabilite conform celor de mai sus, vor mai fi incluse,
în lista ePr
vpL, și fazele asociate acestora, în raport cu restric ții de tip 2sR, privind concentrarea în
operații. Corespunz ător modului în care au fost definite aceste restric ții (v. § 6.3.5.1), fazele amintite
pot să fie, de la caz la caz, ori, la rândul lor, f ără predecesori, ori succeso are directe ale fazelor
fără predecesori.
Identificarea acestor, din urm ă, faze poate fi efectuat ă prin parcurgerea li stelor de grupuri
de faze 2Rs
gpL , din cadrul 2Rs
pL.
Stabilirea listei fazelor de repartizat și programat în opera ția curent ă (7B)
În general, nu toate fazele din cadrul unei liste ePr
vpL, dacă aceasta nu este vid ă ( 6B ), pot fi
grupate într-o aceea și operație.
Astfel, spre exemplu, unei opera ții opO, în curs de constituire, nu îi vor putea fi alocate faze,
din ePr
vpL, care au stabilite restric ții de tip 3sR , privind diferen țierea opera țiilor, în raport cu fazele
deja repartizate în opera ție.
Pe de alt ă parte, dac ă fazelor, din ePr
vpL, le sunt stabilite restric ții de tip 3sR și se impune
inițializarea unei noi opera ții opO, este necesar ca, dintre aceste faze, s ă fie selectat ă cea optim ă
pentru ini țializare.
Avându-se în vedere cele men ționate, se propune ca determinarea con ținutului listei oF
vpL,
privind fazele de repartizat și programat în opera ția curentă, să se realizeze în raport cu regulile
generale dup ă cum urmeaz ă.
¾ Fazele de repartizat și programat în opera ția curentă nu au impuse restric ții de tip 3sR, unele în
raport cu altele sau, respectiv, în raport cu faze deja alocate opera ției.
¾ Este repartizat și programat, într-o aceea și operație curentă, întregul grup de faze, pentru care s-a
stabilit o restric ție de tip 2sR, privind concentrarea opera țiilor.
Regulile de mai sus se impune a fi respectate indiferent dac ă lista oF
vpL se referă la o opera ție
în curs de constituire, c ăreia i-au fost deja alocate faze, sau, respectiv, la o opera ție care doar se
inițializează.
Identificarea fazelor din ePr
vpL, care, în raport cu cele dou ă reguli, pot fi incluse în oF
vpL, se va
face, în toate cazurile, prin parcur gerea listelor de grupuri de faze 2Rs
gpL și 3Rs
gpL , asociate restric țiilor
de tip 2sR și, respectiv, 3sR.
Se men ționează faptul că, la alocarea unei faze fpF într-o opera ție opO, listele 2Rs
gpL , din
cadrul 2Rs
pL, și 3Rs
gpL , din cadrul 3Rs
pL, vor fi actualizate ( 15B), prin înlocuirea identificatorului fazei
cu identificatorul opera ției corespondente. Repartizarea în opera ții a întregului grup de faze, asociat
unei liste 2Rs
gpL s a u 3Rs
gpL , va determina ștergerea ( 15B ) acestei liste, din cadrul 2Rs
pL sau, respectiv,
3Rs
pL.
În cazul asambl ărilor-obiectiv cu componente pe ntru asamblare comune, ale c ăror faze se
regăsesc în liste 3Rs
gpL , se impune ca, dup ă alocarea uneia dintre acestea în opera ția curentă opO,
Capitolul 6 METODOLOGIE ALGORITMIC Ă DE PROIECTARE ȘI PROGRAMARE
ASISTATE DE CALCULATOR A PROCESELOR ȘI SISTEMELOR TEHNOLOGICE
– 122 – să fie verificate și, dacă este cazul, actualizate ( 15B ) restric țiile 3sR referitoare la celelalte, înc ă
nerepartizate unor opera ții.
Astfel, vor fi eliminate ( 15B), din 3Rs
gpL , toate fazele cu privire la asambl ări-obiectiv, epE,
încă nealocate în opera ții, dar cu componenta de baz ă, B
epC, asamblat ă în operația curentă (v. și §
6.3.5.1). De asemenea, unei astfel de asambl ări-obiectiv i se va atribui și macrozona tehnologic ă
mzepMz , în care se asambleaz ă, la operația curentă, componenta sa de baz ă.
Pe de alt ă parte, pentru rezolvarea situa țiilor în care, la ini țializarea unei noi opera ții opO,
lista ePr
vpL conține două sau mai multe grupuri, de faze de baz ă, incompatibile, se propune utilizarea
regulilor de selectare optimal ă, după cum urmeaz ă.
¾ Dacă procesul tehnologic se desf ășoară în atelier, grupul de faze de repartizat și programat în
operația curentă este cel care, în primul rând, include faze cu restric ții de tip 4sR, privitoare la
repartizarea în primele opera ții ale procesului, și, în al doilea rând, determin ă o durată maximă a
operației.
¾ Dacă procesul tehnologic se realizeaz ă pe linia tehnologic ă de fabrica ție L i, grupul de faze de
repartizat și programat în opera ția curentă este cel care, în primul rând, poate fi alocat locului de
muncă emLM , neatribuit înc ă altor opera ții, cu pozi ție, Li
emP, minimă în linia de fabrica ție (dispus
către începutul liniei) și, în al doilea rând, determin ă o durată maximă a operației.
În raport cu prima regul ă propusă, stabilirea fazelor optime, pentru ini țializarea opera ției
opO, va putea implica parcur gerea listei de faze 4Rs
pL, referitoare la restric țiile 4sR, și, eventual,
calcularea și compararea sumelor duratelor unitare privind fazele din cadrul grupurilor.
Alocarea, într-o opera ție opO, a unei faze fpF, cu restric ție de tip 4sR, determin ă ștergerea
(15B) identificatorului fazei, din lista 4Rs
pL.
Pentru selectarea fazelor, din oF
vpL, în raport cu cea de-a doua regul ă, este necesar ă, mai
întâi, identificarea pozi ției din linie, la care a fost repartizat ă operația predecesoare.
Stabilirea opera ției predecesoare, pentru o faz ă fpF, poate fi realizat ă efectiv prin parcurgerea
listelor de faze ÎT
gpL, din cadrul ÎT
pL, privind grupurile de elemente constructive înl ănțuite tehnologic.
Deoarece, la alocarea fazelor în opera ții, listele ÎT
gpL sunt actualizate ( 15B) prin înlocuirea
identificatorilor fazelor cu cei ai opera țiilor asociate, opera ția predecesoare unei faze fpF este cea
de rang maxim, care se reg ăsește, împreun ă cu faza, într-o aceea și listă ÎT
gpL.
În cazul produselor de tip ansamblu, o faz ă fpF poate avea, uneori, mai multe opera ții direct
predecesoare, care vor fi identificate în liste ÎT
gpL diferite. În acest caz, cel mai general, pozi ția
minimă în linia de fabrica ție, privind locul de munc ă posibil de alocat faze i, corespunde, de obicei,
celei imediat succesoare pozi ției maxime, asociate uneia dintre opera țiile predecesoare.
Dac ă grupurile de faze candidate pot fi alocate unei acelea și poziții, minime, din linie, va fi
necesară calcularea și compararea sumelor duratelor uni tare privind fazele asociate.
Stabilirea listei locurilor de munc ă alocabile opera ției curente (9B)
Dac ă lista oF
vpL este nevid ă și nu există loc de munc ă repartizat pentru opera ția opO ( 8B)
care tocmai se ini țializează, este necesar ca, mai întâi, dintre exemplarele emLM , mLM,1e= ,
Capitolul 6 METODOLOGIE ALGORITMIC Ă DE PROIECTARE ȘI PROGRAMARE
ASISTATE DE CALCULATOR A PROCESELOR ȘI SISTEMELOR TEHNOLOGICE
– 123 – din grupul U m, alocat fazelor din oF
vpL, să fie selectate cele care, în raport cu satisfacerea restric țiilor
de programare 1pR și 2pR, ar putea fi atribuite opera ției.
Astfel, corespunz ător posibilit ății ca unele dintre locurile de munc ă emLM să nu fie deloc
disponibile în intervalul calendari stic în care va putea fi programat ă operația opO, se propune ca
lista oLM
vpL să fie stabilit ă pe baza unei reguli generale, dup ă cum urmeaz ă.
¾ Locurile de munc ă emLM , alocabile unei opera ții curente, sunt disponibile, complet sau par țial,
în intervalul calendaristic în care este posibil ă programarea opera ției, corespunz ător restric țiilor de
programare impuse, 1pR și 2pR.
În raport cu regula de mai sus, rezult ă că, în cazul în care opO este o prim ă operație dintr-
un proces tehnologic vpVT , locul de munc ă emLM , alocabil acesteia, se caracterizeaz ă prin:
∅≠ ∩
=]T,T[ ]T,T[p pemID
1iie ies î o dU ( 6 . 3 2 )
Pe de alt ă parte, locul de munc ă emLM , care poate fi alocat unei opera ții, opO, succesoare
în procesul tehnologic vpVT , trebuie s ă respecte condi ția:
∅≠ ∩
=]T,D [min ]T,T[p opemID
1iie ies î o dU ( 6 . 3 3 )
unde: opîDmin reprezint ă data calendaristic ă minimă, care poate fi programat ă pentru
începerea opera ției curente opO, în raport cu satisfacerea restric țiilor 2pR.
În condi țiile în care, pentru produs ele de tip ansamblu, o opera ție succesoare, opO, poate
să admită mai multe opera ții direct predecesoare, fie acestea, toate, 1opO−, și estimându-se c ă, în
opO, vor putea fi repartizat e toate fazele din lista oF
vpL, se apreciaz ă că:
opîDmin =
⎪⎪
⎩⎪⎪
⎨⎧
−−⋅++
⋅⋅
− −∈−− −∈−−∈−
3 O) O2 O1
C pentru,)] D N N( D N D[ maxC pentru, ) D N D( maxC pentru, D max
op p p 1op p1op
vpVTP1opO1op p 1op
vpVTP1opO1op
vpVTP1opO
tr fab fabtr
îîs
,
cu ∑
∈=
oF
vpLfpFfp op F O D D ( 6 . 3 4 )
În rela țiile 6.34, cazul 1C se referă la organizarea succesiv ă a variantei vpVT , 2C și 3C
corespunzând unei organiz ări mixte a opera țiilor succesive 1opO− și opO, cu op 1opO O D D≤− sau,
respectiv, op 1op O O D D>−. De asemenea, 1opîD− și 1opsD− reprezint ă extremitățile intervalelor
calendaristice de programare, stabili te anterior cu privire la opera țiile predecesoare, 1opO−.
În raport cu cele prezentate, rezult ă că, în sistem asistat de calculator, lista oLM
vpL va putea
fi definită efectiv prin testarea condi țiilor 6.32 sau 6.33, pentru fiecare exemplar emLM din grupul
omogen U m, atribuit fazelor din oF
vpL. În majoritatea cazurilor, pent ru efectuarea testului va fi
necesară și calcularea valorii opîDmin , corespunz ător relațiilor 6.34.
Capitolul 6 METODOLOGIE ALGORITMIC Ă DE PROIECTARE ȘI PROGRAMARE
ASISTATE DE CALCULATOR A PROCESELOR ȘI SISTEMELOR TEHNOLOGICE
– 124 – Se men ționează faptul că, la alocarea unei faze fpF într-o opera ție curentă opO, intervalele
de disponibilitate [ie ieo dT,T ], privind locul de munc ă, emLM , repartizat opera ției, vor fi actualizate
(15B), eliminându-se, din cadrul acestora, intervalul de programare a fazei, [fp fps îD,D ]. Aceeași
actualizare se va efectua ( 15B) și la încheierea opera ției curente, opO.
În acest, din urm ă, caz, dac ă operația curentă, opO, se realizeaz ă pe linia de fabrica ție L i,
pentru a nu fi selec ționat din nou, în lista oLM
vpL , locul de munc ă, emLM , asociat acesteia, dup ă
stabilirea intervalului de programare a opera ției, [op ops îD,D ], și actualizarea [ie ieo dT,T ] conform
celor de mai sus, toate intervalele ca lendaristice de dis ponibilitate, privind emLM , vor fi marcate
(15B ) ca fiind indisponibile, pe ntru fabricarea produsului P p.
De asemenea, avându-se în vedere restric ția de “dep ășire interzis ă”, specific ă modelelor
[N06, P05, S09] de programare a fabrica ției pe linii tehnologice, la ini țializarea ( 4B ) datelor cu
privire la procesul și sistemul tehnologic vjVT , succesor al vpVT în lista de ordonan țare Ord
vL, s e
va considera c ă, în cazul locurilor de munc ă, emLM , la care au fost programate opera ții opO,
intervalele de disponibilitate rezult ă în raport cu condi ția:
]T, D[ ]T,T[ s sopemID
1iie ie o d⊂
=U ( 6 . 3 5 )
Odat ă cu actualizarea disponibilit ății locurilor de munc ă privind opera țiile, se vor modifica
și listele 1pR
fpL asociate, referitoare la intervalele calendaristice de programare a fazelor.
Selectarea locului de munc ă pentru opera ția curent ă (11B)
Dac ă lista oLM
vpL nu este vid ă ( 10B) și nu a fost înc ă alocat loc de munc ă pentru opera ția
curentă opO, se impune a fi selectat în aceast ă etapă, din cadrul listei, acel exemplar emLM , care
ar putea s ă asigure atât satisfacerea restric țiilor de programare stabilite, cât și o durată minimă, cu
privire la ciclul de fabrica ție asociat produsului P p.
Avându-se în vedere și regulile adoptate pentru stabilirea listelor oF
vpL și oLM
vpL , se propune
ca locul de munc ă emLM , care va fi atribuit opera ției curente opO, să fie selectat pe baza unor
reguli, dup ă cum urmeaz ă.
¾ Dacă operația curentă se realizeaz ă într-un atelier, locul de munc ă, asociat acesteia, este cel care,
în primul rând, poate s ă asigure programarea unei date calendaristice minime (CMD), cu privire la
începerea opera ției, și, în al doilea rând, se caracterizeaz ă printr-un interval de disponibilitate de
lungime maxim ă, în perioada de programare a opera ției.
¾ Dacă operația curentă se efectueaz ă pe linie tehnologic ă, locul de munc ă, asociat acesteia, este cel
cu poziție minimă, în cadrul liniei.
În raport cu prima regul ă propusă, locului de munc ă, emLM , optim pentru opera ția opO,
dacă aceasta este prima din procesul vpVT , i se asociaz ă un interval calendaristic de disponibilitate
]T,T[ie ie o d , astfel încât:
1 ) ie p ieo d T T T î<≤ ( 6 . 3 6 )
2 )
oLM
vpLemLMp ie max T T î o
∈=− ( 6 . 3 7 )
Capitolul 6 METODOLOGIE ALGORITMIC Ă DE PROIECTARE ȘI PROGRAMARE
ASISTATE DE CALCULATOR A PROCESELOR ȘI SISTEMELOR TEHNOLOGICE
– 125 – Pe de alt ă parte, dac ă operația curentă, opO, este una succesoare, inte rvalul calendaristic de
disponibilitate, caracter istic locului de munc ă optim, satisface condi țiile:
1 ) ie op ieo d T Dmin T î< ≤ ( 6 . 3 8 )
2 )
oLM
vpLemLMop ie max Dmin T î o
∈= − ( 6 . 3 9 )
unde: opîDmin este data calendaristic ă minimă, care poate fi programat ă pentru începerea
operației curente opO (v. relațiile 6.34).
În ambele situa ții prezentate, locul de munc ă adoptat va permite programarea începutului
operației, la data calendaristic ă minimă.
În cazul în care nici unul dintre locurile de munc ă, din oLM
vpL , nu satisface cerin ța de mai
sus, va fi selectat cel care asigur ă o întârziere minim ă, în raport cu data men ționată.
Corespunz ător celor prezentate, rezult ă că, pentru a fi stabilit efectiv, în sistem asistat de
calculator, locul de munc ă, emLM , cu privire la opera ția curentă opO, este necesar ă, mai întâi,
identificarea, pentru fiecare loc de munc ă din lista oLM
vpL , a intervalului de disponibilitate ]T,T[ie ie o d
asociat, în care opera ția ar putea fi programat ă CMD. Prin testarea acestor intervale identificate,
cu privire la satisfacerea condi țiilor de optimalitate propuse, va rezulta locul de munc ă de adoptat,
pentru opera ția curentă.
Identificarea locului de munc ă privind opera ția opO, în raport cu cea de-a doua regul ă, se
va putea realiza efectiv, dup ă cum s-a men ționat la descrierea 7B.
Selectarea fazelor de repartizat și programat în opera ția curent ă (13B)
În aceast ă etapă, dintre fazele care se reg ăsesc în lista oF
vpL, dacă aceasta nu este vid ă ( 12B),
vor fi selectate cea sau, respectiv, cele care, în raport cu anumite considerente tehnico-economice,
se impune a fi repartizate și programate, cu prioritate, în opera ția curentă.
În acord cu specificul met odologiei propuse, cons iderentele tehnico- economice, amintite
mai sus, se refer ă la: repartizarea, unor faze de baz ă, în primele opera ții ale procesului tehnologic;
minimizarea num ărului de prinderi-desprinderi, privind obiectul de baz ă supus opera ției; precum și
maximizarea gradului de concentrare a opera țiilor tehnologice.
Urm ărindu-se satisfacerea restric țiilor 2sR, privitoare la concentrarea unor faze într-o aceea și
operație tehnologic ă, stabilirea num ărului de faze selectate, pentru a fi alocate, simultan, opera ției
curente, se va face pe baza unei reguli generale, dup ă cum urmeaz ă.
¾ Se repartizeaz ă și programeaz ă simultan, în opera ția curentă, câte o singur ă fază sau, respectiv,
întregul grup de faze, pentru care este stabilit ă o restricție de tip 2sR.
Pe de alt ă parte, avându-se în vedere c onsiderentele tehnico-economice men ționate mai sus,
precum și faptul că intervalul calendaristic de di sponibilitate a locului de munc ă ]T,T[ie ie o d , în
cadrul căruia se va programa opera ția, poate s ă nu permit ă repartizarea tuturor fazelor din lista
oF
vpL, se propune ca selectarea fazei sau a grupului de faze, de repartizat și programat, cu prioritate,
în operația curentă, să se realizeze pe baza unei reguli generale, dup ă cum urmeaz ă.
¾ Grupul de faze de repartizat și programat, în opera ția curentă, este cel care: în primul rând, are
asociată o aceeași macrozon ă tehnologic ă, ca și cel anterior alocat; în al doilea rând, include faze,
cu restricții de tip 4sR, privind repartizarea în primele opera ții ale procesului; și, în al treilea rând,
determină o durată maximă a operației.
Capitolul 6 METODOLOGIE ALGORITMIC Ă DE PROIECTARE ȘI PROGRAMARE
ASISTATE DE CALCULATOR A PROCESELOR ȘI SISTEMELOR TEHNOLOGICE
– 126 – Corespunz ător regulii propuse, rezult ă că, în cazul unei opera ții opO, în curs de constituire,
căreia i-au mai fost alocate, anterior, faze fpF, selectarea, din cadrul listei oF
vpL, se va efectua, în
principal, în raport cu macrozone le tehnologice asociate fazelor,
mzepMz . Deoarece, în cadrul
metodologiei prezentate, se apreciaz ă că fazele pot fi realizate într-o aceea și macrozon ă tehnologic ă,
privind obiectul de baz ă supus opera ției, fără a fi necesar ă modificarea prinderii acestuia la locul
de muncă (v. § 6.3.3.1), prin aceast ă regulă se va minimiza num ărul de prinderi-desprinderi, din
procesul tehnologic.
Pe de alt ă parte, tot în acest caz, dac ă există faze sau grupuri de faze care satisfac, simultan,
primele dou ă cerințe formulate, selec ția se va derula în raport cu valoarea maxim ă, privind durata
unitară asociată acestora. Prin aceasta, pe de o parte, se va asigura prioritate la alocarea grupurilor
de faze, constituite în raport cu 2sR, și, pe de alt ă parte, poate s ă rezulte o utilizare mai eficient ă
a intervalului de disponibili tate, privind locul de munc ă atribuit opera ției.
Dac ă unei opera ții curente, opO, nu i-au fost înc ă alocate faze fpF, inițializarea acesteia se
va face, corespunz ător regulii propuse, cu f aze care au impuse restric ții 4sR sau, eventual, de durat ă
maximă.
În condi țiile celor men ționate, stabilirea faze i sau a grupului de faze, cu prioritate de alocare
în operația curentă, poate fi realizat ă efectiv, în sistem asistat de calculator, prin selec ție din baza
de date, în raport cu satisfacerea primelor dou ă cerințe, și, dacă este cazul, prin compararea valorilor,
eventual calculate, definitorii cu privire la cea de-a treia cerin ță.
Verificarea satisfacerii restric țiilor de programare la alocarea fazelor (14B)
În raport cu modul în care au fo st stabilite faza sau grupul de faze, fpF, de repartizat în
operația curentă opO (v. 5B, 7B și 13B), precum și locul de munc ă, emLM , asociat opera ției (v.
9B și 11B), se consider ă că, în aceast ă etapă, este necesar ă numai verificarea satisfacerii simultane,
la alocarea fazelor, a restric țiilor de programare impuse, 1pR și 2pR.
În condi țiile în care fazele de baz ă fpF vor fi programate CM D, astfel încât s ă fie respectate
restricțiile, 2pR, privind forma și parametrii de organizare a procesului și sistemului tehnologic,
verificarea se va efectua numai în raport cu satisfacerea restric țiilor 1pR, prin testarea rela țiilor:
UemID
1iie ie
ffp popfpfp ]T,T[ ] D N T D,D[ o d F pî
pFfabî î
=⊂ ⋅++ ∑ (6.40)
]T,T[] D N T D,D[p p
ffp p op fp fps î î î
pFfabF pî ⊂ ⋅++ ∑ (6.41)
cu op fpî î Dmin D≥ ,
unde: opîDmin este data calendaristic ă minimă, care poate fi programat ă pentru începerea
operației curente opO (v. relațiile 6.34).
Dup ă cum rezult ă din relațiile 6.40 și 6.41, intervalul calendaristic de programare, care se
testează la alocarea grupului de faze fpF în operația curentă opO, include și timpul de preg ătire-
încheiere privind opera ția, oppîT . Această extindere a intervalului r eal de programare a fazelor,
la verificarea care se efectueaz ă, se consider ă a fi necesar ă, pentru evitarea aloc ării, în opera ții, de
Capitolul 6 METODOLOGIE ALGORITMIC Ă DE PROIECTARE ȘI PROGRAMARE
ASISTATE DE CALCULATOR A PROCESELOR ȘI SISTEMELOR TEHNOLOGICE
– 127 – faze finale care, împreun ă cu oppîT asociați ulterior, pot conduce la date programate opsD , privind
finalizarea opera țiilor, care s ă nu satisfac ă restricțiile 1pR.
Actualizarea parametrilor și restricțiilor privind varianta de structur ă și programare a
procesului și sistemului tehnologic (15B)
În 15B sunt efectuate, în primul rând, toate activit ățile de actualizare a parametrilor și
restricțiilor cu privire la vpVT , care se asociaz ă fazelor selectate fpF ( 13B), alocabile în opera ția
curentă opO ( 14B), precum și locurilor de munc ă emLM , atribuite acestora. Activit ățile amintite
au fost descrise la prezentarea etapelor anterioare.
De asemenea, dac ă lista oF
vpL devine, la un moment dat, vid ă ( 12B), iar în opera ția curentă
au fost alocate una sau mai multe faze fpF ( 17B), în cadrul blocului 15B se actualizeaz ă parametrii
și restricțiile cu privire la opO și emLM , ca urmare a încheierii opera ției ( 18B).
Pe de alt ă parte, în 15B sunt inițializați și, dacă este cazul, actualiza ți, odată cu constituirea
operațiilor opO din vpVTP , parametrii definitorii cu privire la structura și programarea acestora,
respectiv: lista fazelor, fpF, componente, în succesiunea lor; locul de munc ă asociat, emLM ; durata
unitară, opOD; și intervalul calendaristic de programare, [op ops îD,D ].
Cre șterea gradului de paralelism al opera țiilor procesului tehnologic (21B)
Dac ă, la un moment dat, lista oF
vpL devine vid ă ( 12B), prin eliminarea ( 16B) iterativă, din
cadrul acesteia, a fazelor selectate ( 13B) care nu satisfac restric țiile de programare ( 14B), iar în
operația curentă nu au fost repartizate faze ( 17B), pentru a se putea continua constituirea variantei
de structur ă și programare vpVTP , va fi modificat ( 11B) locul de munc ă emLM , atribuit opera ției.
Aceasta se poate face numai dac ă, după eliminarea, din oLM
vpL , a locului de munc ă anterior selectat
și inițializarea listei oF
vpL ( 19B), lista oLM
vpL nu este vid ă ( 10B).
În situa ția în care, în cazul anterior men ționat, lista oLM
vpL este vidă, nici unul dintre locurile
de muncă emLM , alocabile opera ției opO, neasigurând respectarea restric țiilor de programare
impuse, pentru a se putea totu și genera o variant ă vpVTP , asociat ă vpVT , se va încerca, dac ă este
posibil ( 20B), creșterea gradului de paralelism al opera țiilor procesului.
Astfel, dac ă, la inițializarea vpVT ( 4B), restricțiile 2pR corespundeau unei organiz ări
succesive a opera țiilor procesului, este posibil ă creșterea gradului de paralelism ( 20B), fiind
adoptată ( 21B), în consecin ță, o organizare mixt ă, cu lot de transport de m ărime maxim ă (v. relația
6.25). Restric țiile 2pR sunt actualizate corespunz ător și, după anularea datelor de finite cu privire
la varianta de structur ă și programare vpVTP ( 21B), se reinițializează vpVT ( 4B).
Pe de alt ă parte, dac ă, la inițializare, procesul tehnologic, asociat vpVT , era organizat mixt,
creșterea gradului de paralelism se poate realiza doar prin mic șorarea lotului de transport, pentru
mărimea tr
pN adoptându-se ( 21B), în consecin ță, valoarea imediat inferioar ă, din mul țimea de
divizori pNDiv (v. rela ția 6.25), dac ă aceasta exist ă ( 20B).
În cazul în care, în situa ția descris ă mai sus, lista oLM
vpL devine vid ă și nu mai poate fi
modificat gradul de paralelism privind opera țiile vpVT , acesta fiind maxim, rezult ă că, referitor
Capitolul 6 METODOLOGIE ALGORITMIC Ă DE PROIECTARE ȘI PROGRAMARE
ASISTATE DE CALCULATOR A PROCESELOR ȘI SISTEMELOR TEHNOLOGICE
– 128 – la variantele vpVT și vVP , nu vor putea fi generate variante de structur ă și programare asociate,
vpVTP și, respectiv, vVPP .
În acest caz, dup ă anularea datelor definite cu privire la vVPP ( 24B), se poate, eventual,
analiza o alt ă listă de ordonan țare Ord
jL, vj≠.
Re ținerea variantei de structur ă și programare privind procesele și sistemele tehnologice (23B)
Dac ă, la un moment dat, lista Ord
vL devine vid ă ( 2B), prin eliminarea ( 22B) iterativă, din
cadrul acesteia, a proceselor și sistemelor tehnologice vpVT , P,1p= , pentru care au fost stabilite
variante vpVTP corespondente, se va constitui, prin reun irea datelor cu privire la aceste variante, și
va fi reținută, ca fiind acceptabil ă, varianta simplificat ă de structur ă și programare a procesului și
sistemului de produc ție, vVPP .
Dup ă reținerea vVPP , poate fi analizat ă, dacă este cazul, o nou ă listă de ordonan țare Ord
jL,
vj≠.
În raport cu datele care se ob țin în aceast ă etapă de proiectare și programare, se propune
ca, pentru fiecare variant ă acceptabil ă de structur ă și programare vVPP , denumirea opera țiilor opO,
cu pO,1o= și P,1p= , corespondente s ă fie descris ă printr-un cod, format, în general, din:
¾ Denumirea tipului tehnologic preponderent, care se asociaz ă fazelor componente, spre exemplu:
frezare, strunjire, nituire, reglare în ansamblu, durificare termic ă, control etc.;
¾ Identificatorul produsului-obiectiv: P p.
De asemenea, avându-se în vedere faptul c ă, în cazul produselor de tip ansamblu, unei
operații succesoare îi pot corespun de, uneori, mai multe opera ții direct predecesoare, se propune ca,
în raport cu fiecare variant ă vpVTP , P,1p= , din cadrul vVPP , să se considere, conven țional, că
succesiunea opera țiilor opO, pO,1o= , asociate corespunde ordinii, cresc ătoare, a datelor opsD ,
programate cu privire la finalizarea acestora.
Pe de alt ă parte, denumirea locului de munc ă emLM , atribuit opera ției tehnologice opO, va
fi descrisă printr-un cod, format din:
¾ Denumirea tipului constructiv-tehnologic, corespunz ător utilajului sta ționar din dotare sau activit ăților
asociate, spre exemplu: strung paralel, pres ă pneumatic ă, post manual de montaj, instala ție de
tratament termic, ma șină de măsurat lungimi etc.;
¾ Simbolul m ărcii, de exemplu: SN250, PELI-40, IZM-10 etc.;
¾ Identificatorul locului de munc ă: emLM .
Corespunz ător datelor stabilite în aceast ă etapă de proiectare și programare, fiecare variant ă
simplificat ă vVPP , care se genereaz ă, va fi caracterizat ă de:
¾ Denumirea opera țiilor și succesiunea acestora, cu privire la fiecare produs-obiectiv;
¾ Denumirea locurilor de munc ă asociate opera țiilor;
¾ Denumirea fazelor de baz ă simple și succesiunea acestora, pentru fiecare opera ție;
¾ Procedeele tehnologice de realizare a fazelor;
¾ Parametrii tehnologici de lucru privind fiecare faz ă;
¾ Duratele unitare ale opera țiilor și fazelor;
¾ Intervalele calendaristice de programare a opera țiilor;
¾ Mărimile loturilor de fabrica ție și, eventual, de transport, privitor la fiecare produs-obiectiv.
Capitolul 6 METODOLOGIE ALGORITMIC Ă DE PROIECTARE ȘI PROGRAMARE
ASISTATE DE CALCULATOR A PROCESELOR ȘI SISTEMELOR TEHNOLOGICE
– 129 –
6.3.7 Algoritm de stabilire în sistem asi stat de calculator a variantei simplificate
optime de structur ă și programare a proceselor și sistemelor tehnologice
Ca urmare a activit ăților de proiectare și de programare desf ășurate până în acest stadiu, au
fost definite mai multe variante si mplificate, acceptabile, de structur ă și programare vVPP , asociate
procesului și sistemului de produc ție privind cele P produse-obiectiv P p.
În continuare, pentru a face posibil ă derularea activit ăților de proiectare detaliat ă a structurii
și program ării proceselor și sistemelor tehnologice sau, dac ă detalierea nu se mai impune, pentru
a fi elaborat ă documenta ția de proiectare și programare privind produsele P p, este necesar ca, în
acest stadiu metodologic, s ă fie identificat ă varianta vVPP considerat ă optimă, dintre cele VPP
generate anterior.
Varianta simplificat ă optimă de structur ă și programare se va stab ili pe baza caracteristicilor
definite cu privire la variantele vVPP , VPP,1v= , și în raport cu func ția de performan ță și criteriul
de optimizare-obiectiv, care au fost introduse ca date ini țiale specifice.
Fie ) VVP(Fvp valoarea func ției de performan ță privind varianta simplificat ă de structur ă și
programare vVPP , corespunz ătoare caracteristicilor vVPP , argumente ale pF.
În raport cu func ția de performan ță, pF, și criteriul de optimizar e-obiectiv corespondent,
varianta simplificat ă optimă de structur ă și programare vVPP , dintre cele VPP considerate, este
cea care satisface condi ția:
VPPv1v optim) VVP(Fp
≤≤= ( 6 . 4 2 )
unde: “optim” este criteriul de optimizare-obiectiv, asociat pF , de tip “min” sau “max”.
Avându-se în vedere cele de mai sus, rezult ă că, în sistem asistat de calculator, varianta
simplificat ă optimă de structur ă și programare poate fi stabilit ă efectiv prin calcularea valorilor
) VVP(Fvp , VPP,1v= , și selectarea, dintre acestea, a valorii optime, în raport cu condi ția 6.42.
Figura 6.18 Algoritm de stabilire în sistem asista t de calculator a variantei simplificate optime de
structură și programare a proceselor și sistemelor tehnologice START
STOPIntroducere date de definire
¾ Variante simplificate de structur ă și programare a proceselor și sistemelor tehnologice
¾ Funcție de performan ță și criteriu de optimizare-obiectiv
Descriere variant ă simplificat ă optimă de structur ă și
programare a proceselor și sistemelor tehnologice Calculare valori func ție de performan ță pentru variantele de structur ă și programare
Selectare valoare optim ă a funcției de performan ță și variantă de structur ă și programare asociat ă
Capitolul 6 METODOLOGIE ALGORITMIC Ă DE PROIECTARE ȘI PROGRAMARE
ASISTATE DE CALCULATOR A PROCESELOR ȘI SISTEMELOR TEHNOLOGICE
– 130 –
Corespunz ător activit ăților menționate, în figura 6.18 se prezint ă schema logic ă, asociată
algoritmului de stabilire în sistem asistat de ca lculator a variantei simplificate optime de structur ă
și programare privind procesele și sistemele tehnologice.
6.3.8 Algoritm de proiectare detaliat ă a structurii și program ării pentru varianta
simplificat ă optimă de proces și sistem de produc ție
La proiectarea variantelor de structur ă simplificat ă a proceselor și sistemelor tehnologice
privind produsele-obiectiv P p (v. § 6.3.4), s-a avut în vedere ca , pentru fiecare element constructiv-
obiectiv, epE , care se proceseaz ă, să fie stabilite, printre altele, numai fazele de baz ă simple asociate,
constructive și, eventual, de control. Fazele de control s-au definit numai în raport cu caracteristici
finale, prescrise elementelor constr uctive-obiectiv care se controleaz ă.
Pe de alt ă parte, la stabilirea restric țiilor cu privire la programarea proceselor și sistemelor
tehnologice (v. § 6.3.5. 2), s-a considerat c ă diferitele faze de baz ă simple nu pot fi programate
astfel încât s ă se deruleze simultan, la un acela și loc de munc ă. Determinarea opera țiilor tehnologice
și a intervalelor calendaristice de programare asociate (v. § 6.3.6.2) s-au realizat în raport cu aceste
restricții.
Totu și, există situații în care gruparea, în paralel, a unor faze de baz ă simple, din cadrul
operațiilor, este nu numai posibil ă din punct de vedere tehnic, dar și avantajoas ă. Dacă fazele de
bază simple, grupate în paralel, au asociate acela și procedeu tehnologic și regim de lucru, acestea
formează o fază de bază complexă.
De asemenea, tot o faz ă de bază complex ă se poate constitui și prin gruparea fazelor de
bază simple identice, cu privire la el emente constructive-obiectiv dintr-o aceea și tipodimensiune
și macrozon ă a obiectului de baz ă supus opera ției.
În raport cu cele de mai sus și avându-se în vedere și modul în care au fost stabilite, la
proiectarea simplificat ă, unele caracteristici privind fazele de baz ă simple, rezult ă că, în acest
stadiu, activit ățile de proiectare detaliat ă pot viza, referitor la fiecare opera ție tehnologic ă opO,
cu pO,1o= și P,1p= , din structura variantei simplificate optime vVPP , rezolvarea urm ătoarelor
sarcini principale:
¾ Determinarea fazelor de baz ă, simple și complexe, și a modului lor de grupare în opera ție;
¾ Determinarea fazelor auxiliare, privind prinderea-desprinderea obiectului de baz ă supus opera ției;
¾ Determinarea schemei de orientare-fixare a obiectului de baz ă supus opera ției;
¾ Stabilirea parametrilor tehnologici de lucru la realizarea fazelor ;
¾ Stabilirea caracteristicilor mijloacelor tehnologice din sistemul tehnologic opera țional ;
¾ Normarea opera ției.
Pe de alt ă parte, deoarece proiectarea detaliat ă a structurii opera țiilor poate s ă conducă la
modificarea normelor de timp, asociate acestora, în ra port cu cele estimate la proiectarea simplificat ă,
se impune a fi derulate, în acest stadiu, și activități de programare, în leg ătură cu:
¾ Stabilirea intervalelor de programare a opera țiilor și sistemelor tehnologice opera ționale .
La desf ășurarea activit ăților menționate, se consider ă a fi necesar ă adoptarea ca restric ții,
privind proiectarea și programarea detaliat ă, a următoarelor caracteristici de structur ă și programare
simplificat ă:
¾ Valoarea func ției de performan ță privind varianta simplificat ă optimă de structur ă și programare ;
¾ Duratele unitare ale opera țiilor din varianta simplificat ă optimă de structur ă și programare ;
¾ Intervalele de programare a opera țiilor din varianta simplificat ă optimă de structur ă și programare.
Capitolul 6 METODOLOGIE ALGORITMIC Ă DE PROIECTARE ȘI PROGRAMARE
ASISTATE DE CALCULATOR A PROCESELOR ȘI SISTEMELOR TEHNOLOGICE
– 131 – Valorile caracteristicilor men ționate se impune a nu fi “dep ășite”, la varianta detaliat ă de
structură și programare a proceselor și sistemelor tehnologice.
În raport cu cele de mai sus, în figura 6.19 se prezint ă schema logic ă, asociată algoritmului
de proiectare detaliat ă a structurii și program ării pentru varianta simplificat ă optimă de proces și
sistem de produc ție.
Figura 6.19 Algoritm de proiectare detaliat ă a structurii și program ării pentru varianta
simplificat ă optimă de proces și sistem de produc ție
START
STOPIntroducere date de definire
¾ Variantă simplificat ă optimă de structur ă și programare a proceselor și sistemelor tehnologice
¾ Restricții privind structura detaliat ă și programarea proceselor și sistemelor tehnologice
Descriere variant ă detaliată optimă de structur ă și programare
a proceselor și sistemelor tehnologice Proiectare structur ă detaliată a operațiilor și sistemelor tehnologice opera ționale
Stabilire intervale calendarist ice de programare a opera țiilor și sistemelor tehnologice opera ționale
Capitolul 7 PROGRAM DE CALCULATOR PENTRU STABILIREA STRUCTURII
ȘI PROGRAM ĂRII PROCESELOR ȘI SISTEMELOR TEHNOLOGICE
– 132 – Capitolul 7
PROGRAM DE CALCULATOR PENTRU STABILIREA STRUCTURII ȘI
PROGRAM ĂRII PROCESELOR ȘI SISTEMELOR TEHNOLOGICE
7.1 PREZENTARE GENERAL Ă
În concordan ță cu obiectivul și direcțiile de cercetare, adoptate pentru activitatea de doctorat,
și având la baz ă elementele conceptuale și metodologice prezentate în capitolul anterior, a fost
conceput și realizat un program de calculator, destinat proiect ării simplificate a structurii și
programării proceselor și sistemelor tehnologice, privin d fabricarea produselor pe baz ă de comenzi.
În versiunea sa actual ă, programul de proiectare și programare care se propune, denumit
ProPro , permite stabilirea structurii și program ării numai pentru opera ții de fabricare a pieselor-
obiectiv și numai pentru cazul organiz ării succesive a proceselor tehnologice asociate acestora.
ProPro efectueaz ă activitățile de proiectare și de programare, prev ăzute în cadrul algoritmilor
prezentați în § 6.3.6, și a fost dezvoltat în Visual Basic 6.0.
Datorit ă facilităților, de calcul și de prelucrare a datelor, oferite de aplica ția Excel din
pachetul de programe Microsoft Office 2000, informa țiile necesare pentru proiectare și programare
sunt înregistrate, stocate și, parțial, prelucrate într-un fi șier specific acestei aplica ții, rezultatele
proiectării și program ării fiind consemnate în acela și fișier.
Prin intermediul instruc țiunilor scrise în limbajul Visual Basic for Applications (VBA),
limbaj standard, de programare, al aplica țiilor Microsoft Office, ProPro comunic ă cu Excel, în
vederea acces ării datelor din baza de date, precum și pentru efectuarea de opera țiuni asupra acestora.
Avându-se în vedere faptul c ă, în varianta sa curent ă, programul de proiectare și programare,
care se propune, a fost con ceput ca fiind de sine st ătător, acesta are în componen ță două module
principale:
¾ Modulul de introducere a datelor , cu rolul de a facilita înregistrarea complet ă și corectă, în baza
de date, a informa țiilor necesare pentru proiectare și programare;
¾ Modulul de operare, care realizeaz ă efectiv prelucrarea informa țiilor, din fi șierul de date, și
furnizează, sub form ă grafică și tabelară, rezultatele activit ăților de proiectare și programare.
O sesiune de lucru, cu ProPro , poate să vizeze, dup ă caz, introducerea datelor cu privire
la mai multe variante de produc ție privind produsele-ob iectiv (v. § 6.3.4 și § 6.3.5) sau stabilirea
structurii și program ării proceselor și sistemelor tehnologice din mai multe variante de produc ție,
definite anterior, (v. § 6.3.6) sau, re spectiv, introducerea datelor definitorii și proiectarea structurii
și program ării, referitor la mai multe variante de produc ție.
7.2 INTRODUCEREA DATELOR
Dup ă lansarea în execu ție a fișierului “ProPro.exe”, pe ecran î și face apari ția o caset ă de
dialog (v. figura 7.1), în care se solicit ă confirmarea continu ării sesiunii de lucr u, cu programul
apelat.
În cazul în care accesarea programului s-a f ăcut din gre șeală, utilizatorul are posibilitatea
să abandoneze execu ția acestuia, prin ap ăsarea butonului “Renun ță”. Execuția programului se
continuă, după apăsarea butonului omonim.
Capitolul 7 PROGRAM DE CALCULATOR PENTRU STABILIREA STRUCTURII
ȘI PROGRAM ĂRII PROCESELOR ȘI SISTEMELOR TEHNOLOGICE
– 133 –
Figura 7.1 Caset ă de dialog pentru confirmarea continu ării sesiunii de lucru cu ProPro
Dac ă utilizatorul alege continuarea sesiunii de lucr u, pe ecran î și face apari ția o fereastr ă,
în care se reg ăsește meniul principal al progr amului (v. figura 7.2).
Figura 7.2 Fereastr ă cu meniul princi pal al programului
În acest stadiu, în fereastra men ționată este activ ă doar bara de meniu, dintre meniurile
disponibile selectându-se “Introducere date”.
Apare astfel prima fereastr ă “Introducere date”, asociat ă informațiilor, cu caracter general,
referitoare la procesul și sistemul de produc ție privind produsele-obiectiv.
7.2.1 Caracteristici generale privind procesul și sistemul de produc ție
În func ție de natura datelor de in trodus, fereastra, asociat ă caracteristicilor generale privind
procesul și sistemul de produc ție, a fost structurat ă în trei mari zone (v. figura 7.3):
¾ Zona de introducere a datelor cu privire la produsele-obiectiv (Zona “1”);
¾ Zona de introducere a datelor privind utila jele partajabile în procesul productiv (Zona “2”);
¾ Zona de introducere a datelor referitoare la fondul nominal de timp de lucru zilnic (Zona “3”).
În zona “1”, se vor defini, prin ed itare în casetele text dedicate, urm ătoarele caracteristici cu
privire la un produs-o biectiv: denumirea, m ărimea comenzii de produc ție și termenele calendaristice
impuse pentru începerea și, respectiv, finalizarea procesului te hnologic de fabricare corespondent.
Termenele impuse se precizeaz ă în raport cu o anumit ă dată de referin ță ot , aceasta putând fi data
curentă.
Dup ă definirea tuturor caracteris ticilor de mai sus, pentru un produs-obiectiv, acestea pot
fi înregistrate, în baza de date, prin ap ăsarea butonului “Adaug ă”. După înregistrarea datelor, se
poate trece la caracterizarea produsului urm ător.
În zona “2”, singurele date, care pot fi in troduse la început, sunt cele referitoare la m ărcile
utilajelor partajabile, în procesul de fabricare a produselor-obiectiv. Aceste date vor fi editate, în
caseta text cu eticheta “Marc ă”, și înregistrate, în b aza de date, prin ap ăsarea butonului “Adaug ă”.
Înregistrarea primei m ărci conduce la activarea butoanelor “Adaug ă”, din sec țiunile “a” și
“b” ale zonei “2” (v. figura 7.3). Dup ă adoptarea m ărcilor, se poate trece în sec țiunea “a”, pentru pr ecizarea intervalelor
calendaristice de dispon ibilitate, cu privire la fiecare exemplar de utilaj considerat.
Capitolul 7 PROGRAM DE CALCULATOR PENTRU STABILIREA STRUCTURII
ȘI PROGRAM ĂRII PROCESELOR ȘI SISTEMELOR TEHNOLOGICE
– 134 –
Figura 7.3 Fereastr ă de introducere a caracteristicilor generale privind
procesul și sistemul de produc ție
La început, se vor identifica num ărul exemplarului și marca acestuia, pr in selectare în
casetele combinate dedicate, pentru ex emplarul astfel definit urmând s ă fie editate, în casetele text
cu etichete omonime, term enele de disponibilizare și, respectiv, de ocupare, care caracterizeaz ă
intervalul calendaristic de disponi bilitate. Aceste termene se precizeaz ă în raport cu aceea și dată
de referin ță ot , care a fost adoptat ă la definirea perioadelor impuse pentru realizarea produselor.
Înregistrarea, în baza de date, a intervalului de disponibilitate, definit conform celor de mai
sus, se realizeaz ă după apăsarea butonului “Adaug ă”.
Pentru un acela și exemplar de utilaj pot fi definite, dup ă caz, unul sau mai multe intervale
de disponibilitate, în perioada de produc ție. În cazul în care se dore ște considerarea mai multor
intervale de disponibilitate, acestea vor fi înregistrate succesiv și în ordine temporal ă (spre viitor).
De asemenea, se va avea în vedere și evitarea suprapunerii intervalelor.
În versiunea sa actual ă, ProPro permite adoptarea a maximum dou ă utilaje, pentru fiecare
marcă introdusă de utilizator. Se consider ă însă că această limitare ar putea fi compensat ă, dacă
se dorește, prin definirea unui num ăr mai mare de m ărci de utilaje, asem ănătoare din punct de vedere
constructiv și/sau tehnologic, sau prin adoptarea unei valori mai mari cu privir e la fondul nominal
de timp de lucru zilnic.
Este, de asemenea, posibil ca, în raport cu unul dintre cele dou ă exemplare, de utilaj, dintr-
o anumită marcă, utilizatorul s ă nu defineasc ă nici un interval de dispon ibilitate, în perioada de
producție.
Dup ă definirea intervalelor de di sponibilitate privi nd exemplarele adoptate, se poate trece
în secțiunea “b”, pentru stabilirea valo rilor asociate timpilor de preg ătire-încheiere a opera țiilor.
Capitolul 7 PROGRAM DE CALCULATOR PENTRU STABILIREA STRUCTURII
ȘI PROGRAM ĂRII PROCESELOR ȘI SISTEMELOR TEHNOLOGICE
– 135 – Având în vedere faptul c ă programul realizeaz ă doar o proiectare simplificat ă a structurii
și program ării proceselor și sistemelor tehnologice, acesta utilizeaz ă o aceeași valoare a timpului
de pregătire-încheiere, pentru normarea tuturor opera țiilor efectuate cu o anumit ă marcă de utilaj.
Aceast ă valoare, medie, se va edita, în caseta text cu etichet ă omonimă, numai dup ă ce a
fost selectat ă marca corespondent ă, în caseta combinat ă din secțiunea “b”. Înregistrarea timpului
de pregătire-încheiere, în baza de date, se va face prin ap ăsarea butonului “Adaug ă”.
În sfâr șit, prin selectarea unuia dintre cele trei butoane, de op țiune, din zona “3”, se va
înregistra, în baza de date, și mărimea fondului nominal de timp de lucru zilnic, la nivelul tuturor
resurselor definite anterior ca fiind disponibile pentru produc ție.
Dup ă introducerea, conform celor de mai sus, a caracteristicilor generale privind procesul
și sistemul de produc ție, se poate continua, cu defini rea caracteristicilor de structur ă, referitoare
la procesele și sistemele tehnologice asociate fiec ărui produs-obiectiv. Pentru aceasta, se va ap ăsa
butonul “Continu ă >>” (v. figura 7.3).
Dac ă există date, cu caracter general, care nu au fost înc ă introduse, la ap ăsarea butonului
menționat apare o caset ă de dialog, care aten ționează utilizatorul asupra om isiunii (v. figura 7.4).
Se precizeaz ă faptul că utilizatorul este avertizat cu priv ire la completitudin ea datelor introduse,
dintr-o anumit ă categorie, prin modificarea culorii de afi șare, pe interfa ța grafică, a butonului de
înregistrare “Adaug ă”, asociat categoriei.
Figura 7.4 Caset ă de dialog pentru avertizarea cu priv ire la omiterea definirii unor date
Afi șarea celei de-a doua ferestre “Introducere dat e”, destinate definir ii caracteristicilor de
structură ale procesului și sistemului tehnologic privind primul produs înregistrat, va fi posibil ă
numai dup ă introducerea datelor omise.
7.2.2 Caracteristici pr ivind structura proceselor și sistemelor tehnologice
În func ție de natura informa țiilor de furnizat, fereastra asociat ă caracteristicilor de structur ă,
privind procesul și sistemul tehnologic de fabricare a produsului-obiectiv, a fost organizat ă în două
mari zone de introducere a datelor (v. figura 7.5):
¾ Zona de introducere a caracteristicilor fazelor tehnologice (Zona “1”);
¾ Zona de introducere a restric țiilor privind structura procesului tehnologic (Zona “2”).
În afara celor dou ă zone de introducere a datelor, fereastra mai con ține și o a treia zon ă
(v. figura 7.5), destinat ă afișării informa ției grafice cu privire la construc ția produsului analizat,
respectiv a desenului de execu ție și desenului cu suprafe țele-obiectiv și macrozonele tehnologice
considerate. Dac ă sunt disponibile în format electronic, aceste reprezent ări grafice se pot dovedi
utile, în procesul de introdu cere a datelor, în zonele “1” și “2”.
În varianta sa actual ă, ProPro poate accesa fi șierele, asociate acestor reprezent ări grafice,
dacă sunt de tip “bitmap” (cu extensie “bmp”), se afl ă în directorul din care a fost lansat programul
și sunt denumite astfel: “1.bmp” și “2.bmp”, desenele de execu ție și, respectiv, cu suprafe țele și
macrozonele primului produs înregistrat; “3.bmp” și “4.bmp”, cele dou ă desene privind cel de-al
doilea produs înregistrat etc.
Afi șarea, în zona grafic ă “3”, a desenului dorit, dac ă fișierul asociat respect ă cerințele de mai
sus, se va produce dup ă selectarea butonului de op țiune corespondent, disponibil în aceast ă zonă.
Capitolul 7 PROGRAM DE CALCULATOR PENTRU STABILIREA STRUCTURII
ȘI PROGRAM ĂRII PROCESELOR ȘI SISTEMELOR TEHNOLOGICE
– 136 –
Figura 7.5 Fereastr ă de introducere a caracteri sticilor privind structura
procesului și sistemului tehnologic de fabricare a produsului
Spre exemplu, în cazul în care este analizat reperul CORP SUPERIOR, pies ă-obiectiv
asociată ansamblului INSTALA ȚIE DEZANGAJARE (v. § 6.3.3), zona grafic ă “3” poate s ă se
prezinte ca în figura 7.6.
Figura 7.6 Exemple privind informa ția afișată în zona grafic ă a ferestrei
Întrucât datele care se introduc în zona “2” depind de cele care se furnizeaz ă în zona “1”,
butoanele “Adaug
ă”, din zona “2”, sunt, în acest st adiu, inactive. Prin urmare, informa țiile care
pot fi introduse, la început, sunt cele referitoar e la caracteristicile fazel or tehnologice, asociate
produsului-obiectiv.
Capitolul 7 PROGRAM DE CALCULATOR PENTRU STABILIREA STRUCTURII
ȘI PROGRAM ĂRII PROCESELOR ȘI SISTEMELOR TEHNOLOGICE
– 137 – Astfel, în zona “1”, se vor defini, prin ed itare în casetele text dedicate, denumirea fazei
(de exemplu: Strunjire S1 / Strunjire degro șare S1 / Strunjire semifinisare S1 etc.) și durata sa
unitară, precum și, prin selec ție din caseta combinat ă cu etichet ă omonimă, marca utilajului asociat
acesteia.
De asemenea, prin bifarea casetelor, de validare, din sec țiunea cu acela și nume, se vor indica
macrozona sau, respectiv, macrozonele tehnologice de dispunere a suprafe ței, care face obiectul
fazei.
Dup ă furnizarea lor conform celor de mai sus, datele privitoare la faza tehnologic ă pot fi
înregistrate, în baza de date, prin ap ăsarea butonului “Adaug ă”. Se poate trece astfel la caracterizarea
fazei urm ătoare.
Deoarece, în varianta curent ă a programului, restric țiile de structur ă, privind diferen țierea
operațiilor tehnologice (v. § 6.3.5.1), se definesc, automat, în func ție de mărcile utilajelor asociate
fazelor și de denumirile acestora, este necesa r ca, în cazul în care unei suprafe țe-obiectiv îi corespund
faze de mai multe calit ăți, în denumirea fiec ărei faze să se regăsească și calitatea proces ării, astfel:
degroșare, semifinisare sau finisare.
Toate fazele, în a c ăror denumire nu se men ționează și calitatea proces ării, sunt considerate
ca fiind de degro șare, acestea fiind grupate, în opera ții, numai împreun ă cu alte faze de degro șare.
De asemenea, avându-se în vedere c ă, în anumite situa ții (v. § 6.3.6.2), macrozona, asociat ă
fazei, constituie un criteriu de priorita te la alocarea acesteia într-o anumit ă operație, este de dorit,
din punct de vedere al calit ății rezultatelor care se ob țin, ca utilizatorul s ă indice toate macrozonele
atașabile unei faze.
Dup ă precizarea caracteristicilor fa zelor, se poate trece în zo na “2”, pentru introducerea
restricțiilor privind structura procesului tehnologic.
Astfel, în sec țiunea “Preceden ța fazelor”, se va identifica mai întâi, prin selec ție în casetele
combinate cu etichete omonime, dubletul “Faz ă predecesoare – Faz ă succesoare”, restric ția de
precedență, asociată acestuia, fiind înregistrat ă prin apăsarea butonului “Adaug ă”.
În sec țiunea “Repartizare în primele opera ții”, restric țiile de structur ă corespondente pot
fi stabilite, dac ă este cazul, prin selec ția fiecărei faze, care f ace obiectul restric ției, din caseta
combinată “Faze tehnologice” și apăsarea butonului “Adaug ă”.
Dup ă definirea tuturor restric țiilor, care pot fi asociate fazelor tehnologice cu privire la
produsul analizat, se poate tr ece la produsul-obiectiv urm ător, apăsându-se butonul “Continu ă
>>”. Omiterea introducerii unor date, cu priv ire la produsul curent, are ca efect afi șarea casetei de
avertizare, prezentate în figura 7.4. Și în acest caz, completitudinea da telor definite, dintr-o anumit ă
categorie, este semnalat ă utilizatorului, prin modificarea culor ii butonului de înregistrare asociat,
“Adaugă”.
În cazul în care produsul curent, referitor la care au fost de finite caracteristicile privind
structura procesului și sistemului tehnologic de fabricare, reprezint ă ultimul produs înregistrat în
baza de date, ap ăsarea butonului “Continu ă >>” va conduce la afi șarea casetei de dialog, destinate
furnizării numelui sub care va fi salvat, pe disc, fi șierul de date (v. figura 7.7).
Se precizeaz ă faptul că, până în acest stadiu, toate informa țiile, introduse de c ătre utilizator,
au fost înregistrate în fi șierul, temporar, “Dat eTemp.xls”, care, dup ă salvarea sub numele furnizat,
va fi șters de pe disc.
În caseta de dialog men ționată, numele fi șierului va fi introdus, prin editare, în caseta text,
etichetată “File n ame:”. Nu este necesar ă precizarea extensiei fi șierului, aceasta fiind stabilit ă de
către program.
Salvarea fi șierului de date, cu numele precizat de utilizator, și ștergerea fi șierului, temporar,
“DateTemp.xls” se produc numai dup ă apăsarea butonului “S ave”, din caseta de dialog.
Capitolul 7 PROGRAM DE CALCULATOR PENTRU STABILIREA STRUCTURII
ȘI PROGRAM ĂRII PROCESELOR ȘI SISTEMELOR TEHNOLOGICE
– 138 –
Figura 7.7 Caset ă de dialog pentru furnizarea numelui de salvare a fi șierului de date
Selectarea meniului “Renun ță”, din bara de meniu a ferestre i de introducere a datelor (v.
figurile 7.3 și 7.5), înainte de personalizarea fi șierului de date determin ă abandonarea execu ției
programului și pierderea eventualelor informa ții introduse de c ătre utilizator, fi șierul temporar care
le stocheaz ă fiind șters.
Odat ă cu salvarea fi șierului, se încheie și sesiunea de introducere a datelor cu privire la
varianta de produc ție considerat ă.
În cadrul ferestrei de introducere a datelor, devin vizibile și pot fi selectate, de c ătre utilizator,
butonul “Operare >>” și meniul cu acela și nume (v. figura 7.8). Se poate trece astfel la etapa de
stabilire a structurii și program ării, cu privire la procesele și sistemele tehnologice anterior definite.
Figura 7.8 Fereastr ă de introducere a datelor, dup ă personalizarea fi șierului de date
Capitolul 7 PROGRAM DE CALCULATOR PENTRU STABILIREA STRUCTURII
ȘI PROGRAM ĂRII PROCESELOR ȘI SISTEMELOR TEHNOLOGICE
– 139 –
7.3 OPERAREA
Sesiunea de proiectare și programare, cu ProPro , poate fi ini țiată, prin selectarea meniului
“Operare”, din fereastra cu meniul principal (v. figura 7.2) sau, respectiv , din cea de introducere a
datelor (v. figura 7.8) sau, în cazul în care operare a succede o sesiune de introducere a datelor, prin
apăsarea butonului omonim, din ultima fereastr ă de introducere a datelor (v. figura 7.8).
Dac ă inițierea sesiunii de proiectare și programare se face din fereastra cu meniul principal,
nefiind precedat ă de o sesiune de introducere a datelor, la selectarea meniului amintit se afi șează
o casetă de dialog, destinat ă furnizării numelui fi șierului de date, care va fi prelucrat (v. figura 7.9).
Figura 7.9 Caset ă de dialog pentru furnizarea numelui fi șierului de prelucrat
Indicarea fi șierului, de date, de procesat poate fi realizat ă, după caz, prin selectarea acestuia,
prin “click” cu mouse-ul, în caseta list ă, cu nume de fi șiere din directorul curent, sau prin editarea
numelui fi șierului, fără extensie, în caseta text, etichetat ă “File n ame:”.
Accesarea fi șierului de date, indicat de c ătre utilizator, se va produce dup ă apăsarea butonului
“Open”, din caseta de dialog.
Se men ționează că, de fapt, toate activit ățile de prelucrare a date lor, care se deruleaz ă pe
parcursul sesiunii de proiectare și programare, nu se efectueaz ă asupra fișierului de date indicat, ci
asupra unei copii a acestuia, denumite “DateTemp.xls”. Dac ă problema de proiectare și programare
admite o solu ție, aceasta va fi înregistrat ă în fișierul original.
Dup ă apăsarea butonului “O pen”, în acest caz, sau, respectiv, dup ă selectarea meniului sau
butonului “Operare” din ultima fereastr ă de introducere a datelor, pe ecran î și face apari ția fereastra
“Operare” (v. figura 7.10).
Figura 7.10 Fereastra “Operare”, dup ă indicarea fi șierului de procesat
Capitolul 7 PROGRAM DE CALCULATOR PENTRU STABILIREA STRUCTURII
ȘI PROGRAM ĂRII PROCESELOR ȘI SISTEMELOR TEHNOLOGICE
– 140 – În raport cu structura general ă a algoritmului de stabilire, în sistem asistat de calculator, a
variantelor simplificate de structur ă și programare privind procesele și sistemele tehnologice (v. §
6.3.6), primele activit ăți de proiectare și programare, care se vor desf ășura, vor viza ordonan țarea
variantelor tehnologice, asoc iate produselor-obiectiv.
Pentru aceasta, în fereastra curent ă se va selecta meniul “Ordonan țare produse”.
7.3.1 Ordonan țarea proceselor și sistemelor tehnologice
Selectarea meniului “Ordonan țare produse” conduce la activarea procedurilor cu aceast ă
funcție. Aceste proceduri au fost dezvoltate în conformitate cu elementele metodologice propuse
în § 6.3.6.1.
În cazul în care este identificat ă o soluție care satisface restric țiile de programare, aceasta
va fi afișată, sub form ă tabelară, pe interfa ța cu utilizatorul. Astfel, în ca drul ferestrei “Operare”, vor
fi prezentate ordinea de program are a variantelor tehnologice priv ind produsele-obiectiv, precum
și, referitor la fiecare variant ă, data calendaristic ă de finalizare, în raport cu referin ța ot, și marja,
estimate în ore și în zile.
Spre exemplu, în situa ția în care sunt supuse ordonan țării variante tehnologice cu privire
la reperele CORP SUPERIOR, PLUNGER și CORP INFERIOR, piese-obiectiv din ansamblul
INSTALA ȚIE DEZANGAJARE (v. § 6.3.3), solu ția, afișată de ProPro , poate fi cea prezentat ă în
figura 7.11.
Figura 7.11 Exemplu de list ă de ordonan țare, afișată în fereastra “Operare”
Dac ă una sau mai multe dintre varian tele tehnologice procesate nu respect ă restricțiile de
programare, asociate condi ției din rela ția 6.23 (v. § 6.3.5.2), va fi afi șată o casetă de dialog, care
avertizeaz ă utilizatorul cu privire la prima variant ă tehnologic ă, identificat ă ca fiind incompatibil ă
(v. figura 7.12).
Figura 7.12 Caset ă de dialog pentru avertizarea cu privire la
nesatisfacerea restric țiilor de programare
Avându-se în vedere faptul c ă, în configura ția curentă, varianta de produc ție, analizat ă, se
dovedește a fi necorespunz ătoare, se abandoneaz ă sesiunea de proiectare și programare, pe ecran
Capitolul 7 PROGRAM DE CALCULATOR PENTRU STABILIREA STRUCTURII
ȘI PROGRAM ĂRII PROCESELOR ȘI SISTEMELOR TEHNOLOGICE
– 141 – afișându-se fereastra cu meniul principa l al programului (v. figura 7.2). Fi șierul temporar procesat,
“DateTemp.xls”, va fi șters de pe disc, iar în fi șierul de date original nu se consemneaz ă nici un
rezultat.
Dac ă au fost satisf ăcute restric țiile de programare, dup ă stabilirea ordinii de programare ( și
proiectare), privind variantele tehnologice asociate produselor -obiectiv, se poate trece la urm ătoarea
etapă, de proiectare a structurii și program ării operațiilor tehnologice.
Ini țierea acestei etape se va produce odat ă cu selectarea meniului “Proiectare și programare
operații”, din bara de meniu a ferestrei.
7.3.2 Proiectarea structurii și programarea opera țiilor tehnologice
La selectarea meniului “Proiectare și programare opera ții”, programul verific ă, mai întâi,
dacă a fost parcurs ă etapa de ordonan țare a proceselor și sistemelor tehnologice.
Dac ă etapa men ționată nu fost parcurs ă, meniul asociat nefiind selectat de c ătre utilizator,
ProPro lansează, mai întâi, execu ția procedurilor în leg ătură cu aceasta și numai dup ă aceea, în
funcție de lista de ordonan țare rezultat ă, sunt activate procedurile și funcțiile asociate proiect ării și
programării operațiilor.
Procedurile și funcțiile dezvoltate, pentru derularea activit ăților de proiectare a structurii și
programării operațiilor tehnologice, au la baz ă algoritmii propu și în § 6.3.6.2, cu men țiunea că, fiind
implementat ă numai varianta de organizare succesiv ă a operațiilor procesului, nu exist ă posibilitatea
creșterii gradului de parale lism al acestora (blocul B 21, din figura 6.17).
Deoarece complexitatea aceste i etape este net superioar ă celei anterioare, timpul necesar
pentru rularea programului fiind mult mai mare, odat ă cu lansarea procedurilor asociate acesteia,
se afișează, pe interfa ța cu utilizatorul, un indi cator al stadiului execu ției sale (v. figura 7.13).
Acest indicator semnaleaz ă, grafic / textual, procentul / num ărul fazelor alocate în opera ții
și programate, din totalul acestora.
Figura 7.13 List ă de ordonan țare și indicator al stadiului execu ției etapei
de proiectare și programare a opera țiilor
În cazul în care este identificat ă o soluție care satisface restric țiile de programare, aceasta
se înregistreaz ă în fișierul de date original, fi șierul fiind, ulterior, salvat pe disc și închis.
La finalizarea opera țiunilor amintite, utilizatorul va fi avertizat, cu privire la numele fi șierului
în care pot fi consultate rezultatele și la locul în care acesta poate fi reg ăsit (v. figura 7.14).
Capitolul 7 PROGRAM DE CALCULATOR PENTRU STABILIREA STRUCTURII
ȘI PROGRAM ĂRII PROCESELOR ȘI SISTEMELOR TEHNOLOGICE
– 142 –
Figura 7.14 Caset ă de dialog pentru avertizarea cu privire la salvarea fi șierului
cu datele de proiectare și programare
Toate opera țiunile de prelucrare, care se mai deruleaz ă, în continuare, în vederea prezent ării
rezultatelor pe interfa ța cu utilizatorul, sunt ef ectuate asupra datelor din fi șierul “DateTemp.xls”.
În cazul în care, la proiectarea și programarea opera țiilor asociate unui produs-obiectiv, se
constată imposibilitatea satisfacerii restric țiilor de programare, dup ă semnalarea varian tei tehnologice
incompatibile (v. figura 7.12), sesiunea de proiectare și programare va fi abandonat ă, pe ecran fiind
afișată fereastra cu meniul prin cipal al programului. În fi șierul de date original nu se înregistreaz ă
nici un rezultat, fi șierul, temporar, “DateTemp.xls” fiind șters de pe disc.
În cadrul ferestrei “Operare”, solu ția problemei, de proiectare și programare, se prezint ă sub
formă tabelară, datele ob ținute fiind organizate, în func ție de natura lor, astfe l: date privind structura
operațiilor și date privind programarea opera țiilor.
Pentru vizualizarea datelor din categoria dorit ă, utilizatorul va selecta butonul de op țiune
corespondent, disponibil în zona de afi șare. Dintre cele dou ă butoane, de op țiune, prev ăzute, cel
etichetat “Date privind structura opera țiilor” este implicit, fiind selectat, automat, la prezentarea
soluției.
Astfel, la selectarea butonului men ționat, în zona de afi șare vor fi disponibile urm ătoarele
informații:
¾ Numărul de ordine și denumirea opera țiilor cu privire la fiecare produs-obiectiv;
¾ Marca utilajului asociat fiec ărei operații;
¾ Norma de timp pentru fiecare opera ție;
¾ Numărul de ordine și denumirea fazelor privind fiecare opera ție;
¾ Macrozona tehnologic ă asociată fiecărei faze.
Se men ționează faptul că, la repartizarea, în opera ții, a fazelor pentru care, în sesiunea de
introducere a datelor, au fost asociate mai multe macr ozone tehnologice, programul stabile ște, în
funcție de structura curent ă a operației care se constituie, macrozona “optim ă” pentru realizarea
fiecărei faze, astfel încât num ărul de prinderi-desprinderi, privind piesa procesat ă, să fie minimizat.
Această macrozon ă “optimă” va fi afi șată cu privire la fiecare faz ă.
Pe de alt ă parte, dac ă utilizatorul va selecta buton ul “Date privind programarea opera țiilor”,
în zona de afi șare vor fi expuse urm ătoarele informa ții:
¾ Numărul de ordine și denumirea opera țiilor cu privire la fiecare produs-obiectiv;
¾ Exemplarul de utilaj privind fiecare opera ție;
¾ Datele calendaristice programate pentru începutul și sfârșitul fiecărei operații, în ore și în zile.
De exemplu, în cazul proiect ării structurii și program ării operațiilor privind reperele CORP
SUPERIOR, PLUNGER și CORP INFERIOR, în raport cu lista de ordonan țare stabilit ă în etapa
anterioară (v. § 7.3.1), solu ția afișată de ProPro , cu privire la structura proceselor tehnologice, poate
fi cea conturat ă în figura 7.15.
Capitolul 7 PROGRAM DE CALCULATOR PENTRU STABILIREA STRUCTURII
ȘI PROGRAM ĂRII PROCESELOR ȘI SISTEMELOR TEHNOLOGICE
– 143 –
Figura 7.15 Fereastr ă “Operare” și exemplu de date afi șate privind structura opera țiilor
Pentru acela și caz, solu ția cu privire la programarea opera țiilor din procesele tehnologice,
expusă sub form ă tabelară, poate fi cea prezentat ă în figura 7.16.
Figura 7.16 Exemplu de date privind programarea opera țiilor, afișate în fereastra “Operare”
Solu ția furnizat ă, cu privire la programarea opera țiilor, va putea fi vizualizat ă și sub form ă
grafică, dacă utilizatorul selecteaz ă, prin “click” cu mouse-ul, eticheta “ . . . . . . . ”, dispusă sub zona
de afișare, tabelar ă, a datelor (v. figura 7.16).
Capitolul 7 PROGRAM DE CALCULATOR PENTRU STABILIREA STRUCTURII
ȘI PROGRAM ĂRII PROCESELOR ȘI SISTEMELOR TEHNOLOGICE
– 144 – Dup ă selectarea etichetei men ționate, pe ecran î și face apari ția fereastra “Grafic Gantt”, în
cadrul căreia pot fi vizualizate, sub form ă de bare dispuse în raport cu o scar ă de timp, intervalele
calendaristice de programare, privind opera țiile asociate produselor-obiectiv și resursele tehnologice
repartizate acestora.
Pentru cazul considerat, fereas tra “Grafic Gantt”, care se afi șează, poate fi cea prezentat ă
în figura 7.17.
Figura 7.17 Fereastr ă “Grafic Gantt” și exemplu de program de lucru afi șat
cu privire la fabri carea produselor-obiectiv
Pe lâng ă datele din cele dou ă categorii men ționate,
ProPro mai poate furniza și informații
cu privire la disponibi litatea, pentru produc ție, remanent ă, la nivelul fiec ărui exemplar de utilaj,
după programarea opera țiilor. Aceste informa ții pot constitui date ini țiale la proiectarea structurii
și program ării proceselor și sistemelor tehnologice privi nd un alt grup de produse-obiectiv.
Datele, din aceast ă categorie, sunt prezentate, sub form ă tabelară, după selectarea meniului
“Intervale de disponibilitate utilaje”, din bara de meniu a ferestrei “Operar e” (v. figura 7.15). Acest
meniu devine activ, putând fi astfel selectat, doar dac ă problema de proiectare și programare admite
o soluție.
Dup ă selectarea meniului amintit, pe ecran apare o fereastr ă specifică, în cadrul c ăreia pot
fi vizualizate, în zile, termenele calendaristice de disponibilizare și, respectiv, de ocupare, privitor
la fiecare exemplar de utilaj și interval de disponi bilitate asociat.
Pentru afi șarea acestor informa ții în ore, utili zatorul va selecta butonul, de op țiune, cu
eticheta “[t o + h]”.
Se precizeaz ă faptul că, la exprimarea, în zile, a intervalelor de disponibilitate remanente,
s-a considerat c ă o resursă devine disponibil ă la începutul zilei, de lucru, urm ătoare celei asociate
termenului de disponibilizare exprimat în ore, resu rsa ocupându-se de la începutul zilei de lucru,
care corespunde termenului de ocupare, în ore.
Capitolul 7 PROGRAM DE CALCULATOR PENTRU STABILIREA STRUCTURII
ȘI PROGRAM ĂRII PROCESELOR ȘI SISTEMELOR TEHNOLOGICE
– 145 – Toate intervalele de disponibilitate, ca re, exprimate în zile, nu au o durat ă cel puțin unitară,
sunt eliminate. Din aceast ă cauză, este posibil ca, pentru un anumit utilaj, num ărul intervalelor, de
disponibilitate, afi șate în ore s ă rezulte, uneori, mai mare decât cel afi șat în zile.
Un exemplu, în acest sens, îl constituie și modul de afi șare a intervalelor calendaristice de
disponibilitate cu privire la ex emplarul SN250/2 (v. figurile 7.18 și 7.19), utilaj programat pentru
fabricarea reperelor PLUNGER și CORP INFERIOR, în varianta de produc ție analizat ă mai sus.
Figura 7.18 Exemplu de date, ex primate în zile, privind intervalele de disponibilitate
a utilajelor, dup ă programarea opera țiilor
Figura 7.19 Exemplu de date, exprimate în or e, privind intervalele de disponibilitate
a utilajelor, dup ă programarea opera țiilor
Informa țiile, privind intervalele de disponibilitate a utilajelor dup ă programarea opera țiilor,
pot fi consultate, de asemenea, în fi șierul de date original.
Dup ă salvarea fi șierului de date, cu rezultatele activit ăților de proiectare și programare, și,
eventual, dup ă vizualizarea acestor rezultate pe interfa ța cu utilizatorul, poate fi încheiat ă sesiunea
de proiectare a structurii și program ării, privitor la varianta de produc ție analizat ă.
Utilizatorul poate s ă opteze, dup ă caz, pentru abandonarea execu ției programului, selectând
meniul “Renun ță” din bara de meniu a ferestrei “Operare”, sau, respectiv, pentru continuarea sesiunii
de lucru cu
ProPro , apăsând butonul “ << Meniu principal”, din aceea și fereastră (v. figura 7.15).
În ambele cazuri, fi șierul, temporar, “DateTemp.xls” este închis și șters de pe disc.
Capitolul 8 STUDII DE CAZ
– 146 – Capitolul 8 STUDII DE CAZ
8.1 PRELIMINARII
Aplica ția, de proiectare și programare, ProPro , dezvoltat ă în cadrul activit ății de doctorat și
descrisă în capitolul anterior, se afl ă, deocamdat ă, la prima versiune.
Programul constituie rezultatul unei implement ări parțiale, în limbaj de calculator, a unei
metodologii, care integreaz ă, strâns, activit ățile caracteristice proiect ării și program ării proceselor
și sistemelor tehnologice privind fabricarea, de produse, pe baz ă de comenzi.
Deoarece metodol ogia, de proiectare și programare, asociat ă se bazeaz ă pe generarea de
variante tehnologice care, în vederea identific ării celei optime, sunt supuse program ării, se apreciaz ă
că, prin dezvoltarea sa ulterioar ă, această aplicație ar putea s ă constituie nucleul un ui sistem integrat
de proiectare și programare, privind procesele și sistemele tehnologice de fabricare a produselor.
În raport cu complexitatea sarcinilor asociate, ProPro rezolvă problema proiect ării structurii
și programării operațiilor tehnologice prin aplicarea unei strategii euristice, de tip Greedy. Ca urmare,
soluțiile furnizate, de c ătre acesta, nu vor fi întotdeauna cele optim e, din punct de vedere al criteriului
considerat de c ătre utilizator.
Totu și, ca urmare a numeroaselor teste efect uate cu acesta, pe parcursul dezvolt ării sale,
și a perfec ționării algoritmilor, implementa ți, în raport cu rezultatele ob ținute, versiunea curent ă a
programului genereaz ă soluții de proiectare, caracterizate prin grade mari de concentrare a opera țiilor
și prinderi-desprinderi redus e în procesul tehnologic, și soluții de programare, care asigur ă durate
mici ale ciclurilor de fabrica ție privind produsele.
Avându-se în vedere demo nstrarea corectitudinii solu țiilor, de proiectare și de programare,
furnizate de ProPro și, în acest context, a utilit ății sale, precum și a metodologiei algoritmice pe care
programul se bazeaz ă, se prezint ă, în continuare, 3 studii de caz, di ntre cele peste 100 efectuate.
Întrucât principala sarcin ă de proiectare a programului este aceea de stabilire a opera țiilor,
care corespund variantelor tehnologi ce de fabricare a produselor, în raport cu disponi bilitatea pentru
producție a resurselor alocate, se consider ă ca fiind relevant ă analiza acelora și variante tehnologice
asociate produselor-obiectiv, în condi ții diferite privind disponibilitatea resurselor repa rtizate pentru
producție.
Datele considerate cu privire la cele trei cazuri, care se propun, și rezultatele furnizate de
ProPro , în raport cu aceste date, sunt prezentate în cele ce urmeaz ă.
8.2 DATE PENTRU PROIECTARE ȘI PROGRAMARE
8.2.1 Date generale privind procesul și sistemul de produc ție
În raport cu produsul comanda t la S.C. AVERSA S.A. Bucure ști, denumit INSTALA ȚIE
DEZANGAJARE (v. § 6.3.3), sunt considerate ca fiind piese-obiectiv , de fabricat în unitatea de
producție, reperele denumite: CORP SUPERIOR, PLUNGER și CORP INFERIOR.
Comanda de produc ție, cu privire la cele trei piese-obiectiv, este de 300 buc ăți, procesele
tehnologice de fabricare asociate putând fi desf ășurate în intervalul ] zile20t,zile5t[o o + + . Se
consideră că începerea procesului tehnologic de mo ntaj al ansamblului este programat ă la termenul
zile21to+ .
Utilajele partajabile, în procesul de produc ție, aparțin mărcilor: SN250, G40 și FUS32;
valorile medii privind timpii de preg ătire-încheiere a opera țiilor, pe aceste m ărci, fiind de: 20,15
și, respectiv, 25 min/opera ție.
Fondul nominal de timp de lucru zilnic, asoc iat resurselor tehnologi ce, este de 8 h/zi.
Capitolul 8 STUDII DE CAZ
– 147 – Referitor la cele trei cazuri pr opuse, termenele de disponibilizare și, respectiv, de ocupare
privind exemplarele utilajelor, care pot fi utilizate în procesul productiv, sunt prezentate în tabelul
8.1.
Tabelul 8.1
INTERVALE DE DISPONIBILITATE A UTILAJELOR
Termene de disponibilizare [zile] Termene de ocupare [zile] Exemplar
utilaj Cazul 1 Cazul 2 Cazul 3 Cazul 1 Cazul 2 Cazul 3
4to+ 9to+
SN250/1 5to+
14to+ 5to+ 22to+
19to+ 22to+
9to+ 14to+
SN250/2 5to+
19to+ – 22to+
22to+ –
4to+ 9to+
G40/1 5to+
14to+ 5to+ 22to+
19to+ 22to+
9to+ 14to+
G40/2 5to+
19to+ – 22to+
22to+ –
4to+ 9to+
FUS32/1 5to+
14to+ 5to+ 22to+
19to+ 22to+
9to+ 14to+
FUS32/2 5to+
19to+ – 22to+
22to+ –
8.2.2 Date privind variant ele tehnologice de fabricare
8.2.2.1 Produsul CORP SUPERIOR
Reperul CORP SUPERIOR (v. figura 8.1) se fabric ă, în principal, prin activit ăți de turnare,
cu precizie conform ISO 8062 – CT 11, și, respectiv, de prelucrare prin a șchiere.
Material: OX39
Toleranțe: ISO 2768 – mK
Figura 8.1 Desen privind produsul CORP SUPERIOR
Capitolul 8 STUDII DE CAZ
– 148 – În leg ătură cu prelucrarea prin a șchiere, caracteristicile și restricțiile privind fazele de baz ă,
necesare pentru realizarea suprafe țelor-obiectiv (v. figura 8.2), sunt prezentate sintetic în tabelul
8.2.
Figura 8.2 Suprafe țe-obiectiv și macrozone tehnologice pentru produsul CORP SUPERIOR
Tabelul 8.2
CARACTERISTICI ȘI RESTRIC ȚII ASOCIATE FAZELOR DE BAZ Ă
Nr. Denumire Durată
[min/buc]Marcă
utilaj Macrozone
tehnologice Faze
predecesoare Primele
operații ?
1 Strunjire degro șare S1 0,6 SN250 Mz2 – √
2 Strunjire semifinisare S1 0,7 SN250 Mz2 1 –
3 Strunjire finisare S1 0,9 SN250 Mz2 2 –
4 Control rugozitate finisare S1 0,5 SN250 Mz2 3 –
5 Găurire 4g S2 2 G40 Mz1/Mz2 7 –
6 Lărgire 4g S2 1,5 G40 Mz1/Mz2 5 –
7 Găurire S3 0,8 G40 Mz1/Mz2 9 √
8 Lărgire S3 0,5 G40 Mz1/Mz2 7 –
9 Strunjire S4 0,3 SN250 Mz1 1 √
10 Adâncire 4g S5 0,6 G40 Mz1 6 –
8.2.2.2 Produsul PLUNGER
Reperul PLUNGER (v. figura 8.3) se fabric ă preponderent prin activit ăți de prelucrare prin
așchiere, semifabricatul fiind de tip bar ă laminată, cu diametrul 3,0
6,022+
−φ .
Suprafe țele-obiectiv asociate produsului și macrozonele tehnologice de dispunere a acestora
sunt redate în figura 8.4.
Capitolul 8 STUDII DE CAZ
– 149 –
Material: 20Cr130
Toleranțe: ISO 2768 – mK
Figura 8.3 Desen cu privire la produsul PLUNGER
Figura 8.4 Suprafe țe-obiectiv și macrozone tehnologice privind produsul PLUNGER
Caracteristicile și restricțiile asociate fazelor de baz ă, privind suprafe țele-obiectiv din figura
8.4, sunt prezentate si ntetic în tabelul 8.3.
Tabelul 8.3
CARACTERISTICI ȘI RESTRIC ȚII ASOCIATE FAZELOR DE BAZ Ă
Nr. Denumire Durată
[min/buc]Marcă
utilaj Macrozone
tehnologice Faze
predecesoare Primele
operații ?
1 Strunjire S1 0,3 SN250 Mz1 2, 5, 18 –
2 Strunjire S2 0,5 SN250 Mz1 19 –
3 Strunjire S3 0,3 SN250 Mz1 1, 2 –
4 Control dimensional S3 0,5 SN250 Mz1 3 –
5 Strunjire S4 0,2 SN250 Mz1 2 –
6 Strunjire S5 0,7 SN250 Mz1/Mz2 16 –
7 Strunjire S6 0,2 SN250 Mz2 8 –
Capitolul 8 STUDII DE CAZ
– 150 – CARACTERISTICI ȘI RESTRIC ȚII ASOCIATE FAZELOR DE BAZ Ă
Nr. Denumire Durată
[min/buc]Marcă
utilaj Macrozone
tehnologice Faze
predecesoare Primele
operații ?
8 Strunjire degro șare S7 1,2 SN250 Mz2 6 –
9 Strunjire semifinisare S7 0,9 SN250 Mz2 8 –
10 Strunjire S8 0,2 SN250 Mz2 17 –
11 Strunjire finisare S9 0,2 SN250 Mz2 13, 17 –
12 Strunjire degro șare S10 0,6 SN250 Mz2 8 –
13 Strunjire semifinisare S10 0,8 SN250 Mz2 17 –
14 Filetare finisare S13 1,4 SN250 Mz2 11, 13, 15 –
15 Strunjire finisare S11 0,2 SN250 Mz2 12, 13 –
16 Strunjire S12 0,3 SN250 Mz2 – –
17 Strunjire S14 0,3 SN250 Mz2 12 –
18 Strunjire S15 0,2 SN250 Mz1 19 –
19 Strunjire S16 0,5 SN250 Mz1 7, 9, 10, 14 –
8.2.2.3 Produsul CORP INFERIOR
Reperul CORP INFERIOR (v. figura 8.5) se fabric ă, în principal, prin activit ăți de turnare,
cu precizie conform ISO 8062 – CT 11, și, respectiv, de prelucrare prin a șchiere.
Material: OX39
Toleranțe: ISO 2768 – mK
Figura 8.5 Desen privind produsul CORP INFERIOR
Suprafe țele-obiectiv, privind prel ucrarea produsului prin a șchiere, și macrozonele tehnologice
de dispunere a acestora s unt expuse în figura 8.6.
Capitolul 8 STUDII DE CAZ
– 151 –
Figura 8.6 Suprafe țe-obiectiv și macrozone tehnologice pentru produsul CORP INFERIOR
Referitor la prelucrarea prin a șchiere, caracteristicile și restricțiile cu privire la fazele de baz ă,
asociate suprafe țelor-obiectiv din figura 8.6, sunt prezentate sintetic în tabelul 8.4.
Tabelul 8.4
CARACTERISTICI ȘI RESTRIC ȚII ASOCIATE FAZELOR DE BAZ Ă
Nr. Denumire Durată
[min/buc]Marcă
utilaj Macrozone
tehnologice Faze
predecesoare Primele
operații ?
1 Frezare degro șare S1 0,9 FUS32 Mz2 – √
2 Frezare finisare S1 0,7 FUS32 Mz2 1 –
3 Control rugozitate finisare S1 0,5 FUS32 Mz2 2 –
4 Găurire 4g S2 1,6 G40 Mz2 5 –
5 Strunjire S3 0,3 SN250 Mz2 1 √
6 Găurire S4 0,7 G40 Mz1/Mz2 5, 13 –
7 Strunjire S5 0,2 SN250 Mz2 5 –
8 Filetare 4g S6 3 G40 Mz2 2, 4 –
9 Strunjire degro șare S7 0,4 SN250 Mz1 5, 13 –
10 Strunjire semifinisare S7 0,6 SN250 Mz1 9 –
11 Filetare finisare S11 1,6 SN250 Mz1 2, 12 –
12 Strunjire finisare S8 0,2 SN250 Mz1 10 –
13 Frezare S9 0,5 FUS32 Mz1 1 –
14 Adâncire S10 0,4 G40 Mz1 6 –
8.3 REZULTATE
8.3.1 Lista de ordonan țare a proceselor și sistemelor tehnologice
Întrucât criteriile de stabilire a listei de ordonan țare depind numai de caracteristicile variantei
de produc ție considerate (v. § 6.3.6.1), nu și de disponibilitat ea utilajelor partaj abile în procesul
productiv, va rezulta o aceea și listă, cu privire la toate cele trei cazuri propuse.
Lista de ordonan țare, furnizat ă de ProPro , este definit ă după cum se prezint ă în tabelul 8.5.
Capitolul 8 STUDII DE CAZ
– 152 – Tabelul 8.5
LISTA DE ORDONAN ȚARE A PROCESELOR ȘI SISTEMELOR TEHNOLOGICE
Dată de finalizare estimat ă Marj ă totală estimată
Nr. Denumire produs
[ore] [zile] [ore] [zile]
1 CORP SUPERIOR 82to+ 10to+ 86 10
2 PLUNGER 88to+ 10to+ 80 9
3 CORP INFERIOR 98to+ 12to+ 70 8
8.3.2 Solu ții asociate proiect ării structurii și program ării opera țiilor
8.3.2.1 Cazul 1
În raport cu datele ini țiale, adoptate cu pr ivire la acest caz, și cu lista de ordonan țare anterior
stabilită, ProPro definește structura și programarea proceselor și sistemelor tehnol ogice, privind
produsele-obiectiv, dup ă cum se prezint ă în tabelele 8.6 și 8.7.
Tabelul 8.6
DATE PRIVIND STRUCTURA PROCESELOR ȘI SISTEMELOR TEHNOLOGICE
ASOCIATE PRODUSELOR-OBIECTIV
Produs List ă operații Marcă
utilaj Normă timp
[min/buc] Listă faze de baz ă operații Macrozone
faze
1. Strunjire degro șare S1 Mz2 1. Strunjire SN250 0,967 2. Strunjire S4 Mz1
1. Găurire S3
2. Găurire 4g S2
3. Lărgire 4g S2
4. Adâncire 4g S5 2. Găurire G40 5,45
5. Lărgire S3 Mz1
1. Strunjire semifinisare S1
2. Strunjire finisare S1 CORP
SUPERIOR
3. Strunjire SN250 2,167
3. Control rugozitate finisare S1 Mz2
1. Strunjire S12
2. Strunjire S5
3. Strunjire degro șare S7
4. Strunjire degro șare S10
5. Strunjire S14
6. Strunjire S6 1. Strunjire SN250 3,567
7. Strunjire S8 Mz2
1. Strunjire semifinisare S7
2. Strunjire semifinisare S10
3. Strunjire finisare S9
4. Strunjire finisare S11 2. Strunjire SN250 3,567
5. Filetare finisare S13 Mz2
1. Strunjire S16
2. Strunjire S2
3. Strunjire S4
4. Strunjire S15
5. Strunjire S1
6. Strunjire S3 PLUNGER
3. Strunjire SN250 2,567
7. Control dimensional S3 Mz1
Capitolul 8 STUDII DE CAZ
– 153 – DATE PRIVIND STRUCTURA PROCESELOR ȘI SISTEMELOR TEHNOLOGICE
ASOCIATE PRODUSELOR-OBIECTIV
Produs List ă operații Marcă
utilaj Normă timp
[min/buc] Listă faze de baz ă operații Macrozone
faze
1. Frezare degro șare S1 Mz2 1. Frezare FUS32 1,483 2. Frezare S9 Mz1
1. Strunjire S3
2. Strunjire S5 Mz2 2. Strunjire SN250 0,967
3. Strunjire degro șare S7 Mz1
1. Găurire 4g S2
2. Găurire S4 Mz2 3. Găurire G40 2,75
3. Adâncire S10 Mz1
1. Frezare finisare S1 4. Frezare FUS32 1,283 2. Control rugozitate finisare S1 Mz2
5. Filetare G40 3,05 1. Filetare 4g S6 Mz2
1. Strunjire semifinisare S7
2. Strunjire finisare S8 CORP
INFERIOR
6. Strunjire SN250 2,467
3. Filetare finisare S11 Mz1
Tabelul 8.7
DATE PRIVIND PROGRAMAREA PROCESELOR ȘI SISTEMELOR TEHNOLOGICE
ASOCIATE PRODUSELOR-OBIECTIV
Date de începere opera ții Date de finalizare opera ții
Produs List ă operații Exemplar
utilaj [ore] [zile] [ore] [zile]
1. Strunjire SN250/1 04to+ 5to+ 44,83to+ 5to+
2. Găurire G40/1 44,83to+ 5to+ 72,08to+ 9to+ CORP
SUPERIOR
3. Strunjire SN250/2 72,08to+ 9to+ 82,91to+ 01to+
1. Strunjire SN250/2 04to+ 5to+ 57,83to+ 7to+
2. Strunjire SN250/1 57,83to+ 7to+ 75,66to+ 9to+ PLUNGER
3. Strunjire SN250/1 75,66to+ 9to+ 88,49to+ 11to+
1. Frezare FUS32/1 04to+ 5to+ 47,42to+ 5to+
2. Strunjire SN250/1 47,42to+ 5to+ 52,25to+ 6to+
3. Găurire G40/2 52,25to+ 6to+ 66to+ 8to+
4. Frezare FUS32/2 66to+ 8to+ 72,42to+ 9to+
5. Filetare G40/2 72,42to+ 9to+ 87,67to+ 10to+ CORP
INFERIOR
6. Strunjire SN250/2 87,67to+ 10to+ 001to+ 12to+
Referitor la cazul analizat, intervalele de disp onibilitate privind exemplarele de utilaje, dup ă
programarea opera țiilor, sunt stabilite de
ProPro , în zile și în ore, dup ă cum se prezint ă în tabelul
8.8.
Capitolul 8 STUDII DE CAZ
– 154 – Tabelul 8.8
INTERVALE DE DISPONIBILITATE A UTILAJELOR DUP Ă PROGRAMARE
Termene de disponibilizare Termene de ocupare Exemplar
utilaj [zile] [ore] [zile] [ore]
44,83to+ 47,42to+
52,25to+ 57,83to+ SN250/1 12to+
88,49to+ 22to+
176to+
8to+ 57,83to+ 9to+ 72,08to+
82,91to+ 87,67to+ SN250/2 13to+
100to+ 22to+
176to+
40to+ 44,83to+
G40/1 10to+
72,08to+ 22to+
176to+
5to+ 40to+ 6to+ 52,25to+
66to+ 72,42to+ G40/2 11to+
87,67to+ 22to+
176to+
FUS32/1 6to+ 47,42to+ 22to+ 176to+
5to+ 40to+ 8to+ 66to+
FUS32/2 10to+ 72,42to+ 22to+ 176to+
8.3.2.2 Cazul 2
Datele stabilite, în acest caz, de ProPro , cu privire la structura și programarea proceselor și
sistemelor tehnologice asociate produselor-obiectiv, sunt pr ezentate în tabelele 8.9 și 8.10.
Tabelul 8.9
DATE PRIVIND STRUCTURA PROCESELOR ȘI SISTEMELOR TEHNOLOGICE
ASOCIATE PRODUSELOR-OBIECTIV
Produs List ă operații Marcă
utilaj Normă timp
[min/buc] Listă faze de baz ă operații Macrozone
faze
1. Strunjire degro șare S1 Mz2 1. Strunjire SN250 0,967 2. Strunjire S4 Mz1
1. Găurire S3
2. Găurire 4g S2
3. Lărgire 4g S2 2. Găurire G40 4,95
4. Adâncire 4g S5 Mz1
3. Găurire G40 0,55 1. L ărgire S3 Mz1
1. Strunjire semifinisare S1
2. Strunjire finisare S1 CORP
SUPERIOR
4. Strunjire SN250 2,167
3. Control rugozitate finisare S1 Mz2
1. Strunjire S12
2. Strunjire S5
3. Strunjire degro șare S7
PLUNGER 4. Strunjire degro șare S10
5. Strunjire S14
6. Strunjire S6
1. Strunjire SN250 3,567
7. Strunjire S8 Mz2
Capitolul 8 STUDII DE CAZ
– 155 – DATE PRIVIND STRUCTURA PROCESELOR ȘI SISTEMELOR TEHNOLOGICE
ASOCIATE PRODUSELOR-OBIECTIV
Produs List ă operații Marcă
utilaj Normă timp
[min/buc] Listă faze de baz ă operații Macrozone
faze
1. Strunjire semifinisare S7
2. Strunjire SN250 1,767 2. Strunjire semifinisare S10 Mz2
1. Strunjire finisare S9
3. Strunjire SN250 0,467 2. Strunjire finisare S11 Mz2
4. Filetare SN250 1,467 1. Filetare finisare S13 Mz2
1. Strunjire S16
2. Strunjire S2
3. Strunjire S4
4. Strunjire S15
5. Strunjire S1
6. Strunjire S3
5. Strunjire SN250 2,567
7. Control dimensional S3 Mz1
1. Frezare degro șare S1 Mz2 1. Frezare FUS32 1,483 2. Frezare S9 Mz1
1. Strunjire S3
2. Strunjire S5 Mz2 2. Strunjire SN250 0,967
3. Strunjire degro șare S7 Mz1
1. Găurire 4g S2
2. Găurire S4 Mz2 3. Găurire G40 2,75
3. Adâncire S10 Mz1
1. Frezare finisare S1 4. Frezare FUS32 1,283 2. Control rugozitate finisare S1 Mz2
5. Filetare G40 3,05 1. Filetare 4g S6 Mz2
1. Strunjire semifinisare S7 6. Strunjire SN250 0,867 2. Strunjire finisare S8 Mz1 CORP
INFERIOR
7. Filetare SN250 1,667 1. Filetare finisare S11 Mz1
Tabelul 8.10
DATE PRIVIND PROGRAMAREA PROCESELOR ȘI SISTEMELOR TEHNOLOGICE
ASOCIATE PRODUSELOR-OBIECTIV
Date de începere opera ții Date de finalizare opera ții
Produs List ă operații Exemplar
utilaj [ore] [zile] [ore] [zile]
1. Strunjire SN250/1 04to+ 5to+ 44,83to+ 5to+
2. Găurire G40/1 44,83to+ 5to+ 58,96to+ 8to+
3. Găurire G40/2 72to+ 9to+ 75,74to+ 9to+ CORP
SUPERIOR
4. Strunjire SN250/2 75,74to+ 9to+ 58,85to+ 10to+
1. Strunjire SN250/1 44,83to+ 5to+ 66,26to+ 7to+
2. Strunjire SN250/1 66,26to+ 7to+ 49,71to+ 8to+
3. Strunjire SN250/2 72to+ 9to+ 33,74to+ 9to+
4. Filetare SN250/2 ,5885to+ 10to+ 91,92to+ 11to+ PLUNGER
5. Strunjire SN250/2 91,92to+ 11to+ 74,105to+ 13to+
Capitolul 8 STUDII DE CAZ
– 156 – DATE PRIVIND PROGRAMAREA PROCESELOR ȘI SISTEMELOR TEHNOLOGICE
ASOCIATE PRODUSELOR-OBIECTIV
Date de începere opera ții Date de finalizare opera ții
Produs List ă operații Exemplar
utilaj [ore] [zile] [ore] [zile]
1. Frezare FUS32/1 04to+ 5to+ 47,42to+ 5to+
2. Strunjire SN250/2 74,105to+ 13to+ 57,110to+ 13to+
3. Găurire G40/1 112to+ 14to+ 75,125to+ 15to+
4. Frezare FUS32/1 75,125to+ 15to+ 17,132to+ 16to+
5. Filetare G40/1 17,132to+ 16to+ 147,42to+ 18to+
6. Strunjire SN250/1 147,42to+ 18to+ 151,75to+ 18to+ CORP
INFERIOR
7. Filetare SN250/2 152to+ 19to+ 160,33to+ 20to+
Privitor la acest caz, intervalele de disponibilitate a utilajelor, dup ă programarea opera țiilor,
rezultă după cum se prezint ă în tabelul 8.11.
Tabelul 8.11
INTERVALE DE DISPONIBILITATE A UTILAJELOR DUP Ă PROGRAMARE
Termene de disponibilizare Termene de ocupare Exemplar
utilaj [zile] [ore] [zile] [ore]
32to+ 40to+ 4to+
49,71to+ 5to+
72to+
112to+ 42,147to+ SN250/1
14to+
75,151to+ 18to+
152to+
33,74to+ 75,74to+
57,110to+ 112to+ SN250/2 21to+
33,160to+ 22to+
617to+
32to+ 44,83to+
58,69to+ 72to+
75,125to+ 17,132to+ G40/1 4to+
42,147to+ 5to+
152to+
10to+ 75,74to+ 14to+ 112to+
G40/2 19to+ 152to+ 22to+ 617to+
4to+ 32to+ 5to+ 40to+
6to+ 42,47to+ 9to+ 72to+
14to+ 112to+ 15to+ 75,125to+ FUS32/1
17to+ 17,132to+ 19to+ 152to+
9to+ 72to+ 14to+ 112to+
FUS32/2 19to+ 152to+ 22to+ 617to+
Capitolul 8 STUDII DE CAZ
– 157 – 8.3.2.3 Cazul 3
Pe baza datelor ini țiale, considerate cu privire la acest caz, și în raport cu lista de ordonan țare
definită anterior, ProPro stabilește structura și programarea proceselor și sistemelor tehnologice,
privind produsele-obiectiv, dup ă cum se prezint ă în tabelele 8.12 și 8.13.
Tabelul 8.12
DATE PRIVIND STRUCTURA PROCESELOR ȘI SISTEMELOR TEHNOLOGICE
ASOCIATE PRODUSELOR-OBIECTIV
Produs List ă operații Marcă
utilaj Normă timp
[min/buc] Listă faze de baz ă operații Macrozone
faze
1. Strunjire degro șare S1 Mz2 1. Strunjire SN250 0,967 2. Strunjire S4 Mz1
1. Găurire S3
2. Găurire 4g S2
3. Lărgire 4g S2
4. Adâncire 4g S5 2. Găurire G40 5,45
5. Lărgire S3 Mz1
1. Strunjire semifinisare S1
2. Strunjire finisare S1 CORP
SUPERIOR
3. Strunjire SN250 2,167
3. Control rugozitate finisare S1 Mz2
1. Strunjire S12
2. Strunjire S5
3. Strunjire degro șare S7
4. Strunjire degro șare S10
5. Strunjire S14
6. Strunjire S6 1. Strunjire SN250 3,567
7. Strunjire S8 Mz2
1. Strunjire semifinisare S7 2. Strunjire SN250 1,767 2. Strunjire semifinisare S10 Mz2
1. Strunjire finisare S9
2. Strunjire finisare S11 3. Strunjire SN250 1,867
3. Filetare finisare S13 Mz2
1. Strunjire S16
2. Strunjire S2
3. Strunjire S4
4. Strunjire S15
5. Strunjire S1
6. Strunjire S3 PLUNGER
4. Strunjire SN250 2,567
7. Control dimensional S3 Mz1
1. Frezare degro șare S1 Mz2 1. Frezare FUS32 1,483 2. Frezare S9 Mz1
1. Strunjire S3
2. Strunjire S5 Mz2 2. Strunjire SN250 0,967
3. Strunjire degro șare S7 Mz1
1. Găurire 4g S2
2. Găurire S4 Mz2 3. Găurire G40 2,75
3. Adâncire S10 Mz1
1. Frezare finisare S1 4. Frezare FUS32 1,283 2. Control rugozitate finisare S1 Mz2
5. Filetare G40 3,05 1. Filetare 4g S6 Mz2
1. Strunjire semifinisare S7
2. Strunjire finisare S8 CORP
INFERIOR
6. Strunjire SN250 2,467
3. Filetare finisare S11 Mz1
Capitolul 8 STUDII DE CAZ
– 158 –
Tabelul 8.13
DATE PRIVIND PROGRAMAREA PROCESELOR ȘI SISTEMELOR TEHNOLOGICE
ASOCIATE PRODUSELOR-OBIECTIV
Date de începere opera ții Date de finalizare opera ții
Produs List ă operații Exemplar
utilaj [ore] [zile] [ore] [zile]
1. Strunjire SN250/1 04to+ 5to+ 44,83to+ 5to+
2. Găurire G40/1 44,83to+ 5to+ 72,08to+ 9to+ CORP
SUPERIOR
3. Strunjire SN250/1 72,08to+ 9to+ 82,91to+ 01to+
1. Strunjire SN250/1 44,83to+ 5to+ 66,62to+ 7to+
2. Strunjire SN250/1 66,62to+ 7to+ 71,49to+ 8to+
3. Strunjire SN250/1 91,82to+ 10to+ 24,92to+ 11to+ PLUNGER
4. Strunjire SN250/1 24,92to+ 11to+ 07,105to+ 13to+
1. Frezare FUS32/1 04to+ 5to+ 47,42to+ 5to+
2. Strunjire SN250/1 07,105to+ 13to+ 9,109to+ 13to+
3. Găurire G40/1 9,109to+ 13to+ 65,123to+ 15to+
4. Frezare FUS32/1 65,123to+ 15to+ 07,130to+ 16to+
5. Filetare G40/1 07,130to+ 16to+ 32,145to+ 18to+ CORP
INFERIOR
6. Strunjire SN250/1 32,145to+ 18to+ 157,65to+ 19to+
Dup ă programarea opera țiilor privind cazul analizat, intervalel e de disponibilitate a utilajelor
rezultă după cum se prezint ă în tabelul 8.14.
Tabelul 8.14
INTERVALE DE DISPONIBILITATE A UTILAJELOR DUP Ă PROGRAMARE
Termene de disponibilizare Termene de ocupare Exemplar
utilaj [zile] [ore] [zile] [ore]
49,71to+ 08,72to+ 14to+
9,091to+ 18to+
145,32to+ SN250/1
20to+ 157,65to+ 22to+ 176to+
40to+ 44,83to+ 10to+
08,72to+ 13to+
9,109to+
65,123to+ 07,130to+ G40/1
19to+
32,145to+ 22to+
176to+
6to+ 42,47to+ 15to+ 65,123to+
FUS32/1 17to+ 07,130to+ 22to+ 176to+
Capitolul 9 CONCLUZII
– 159 – Capitolul 9 CONCLUZII
Prezenta tez ă de doctorat a fost structurat ă în două părți.
În partea întâi, au fost prezentate elementele conceptuale, metodologice și practice definitorii
în raport cu stadiul actual al cercet ărilor privind proiectarea structurii și program ării proceselor și
sistemelor tehnologice. Concluziile relevate de an aliza acestor elemente au fost expuse în capitolul
al patrulea.
Dintre aspectele eviden țiate, determinante cu privire la conturarea obiectivului și direcțiilor
pentru propriile cercet ări, din cadrul activit ății de doctorat, s-au considerat a fi cele sintetizate dup ă
cum urmeaz ă.
Referitor la sistemul conceptual asociat no țiunilor de proces și sistem tehnologic se remarc ă
un caracter neunitar, atât la ni velul conceptelor utilizate, cât și, mai ales, în ceea ce prive ște înțelesul
atribuit acestora. Modurile de definire a multor c oncepte fundamentale sunt adeseori dependente
de natura procesului și sistemului tehnologic la care acestea se refer ă.
În raport cu metodologiile de proiectare a structurii proceselor și sistemelor tehnologice
se constat ă diferențieri, mai ales în func ție de: natura procesului și sistemului tehnologic proiectat
(de prelucrare, de montaj etc.); m ăsura în care, la pr oiectare, se utilizeaz ă analogia; gradul de
structurare a proiect ării, pe nivele de detaliere; gradul de aplicare, în proiectare, a principiului
"implicării decizionale minime". Ca urmare, metodologiile, care se propun, prezint ă particularit ăți,
în ceea ce prive ște natura și interdependen ța stadiilor, etapelor și fazelor de proiectare prev ăzute sau,
respectiv, cu privire la metodele detaliate de proiectare aplicate la nivelul fazelor.
Nu a fost identificat ă o metodologie detaliat ă de proiectare cu caracter general, care s ă poată
fi aplicată atât în raport cu produsele de tip pies ă, cât și cu privire la cele de tip ansamblu.
Datorit ă efortului mare de calcul solicitat, la proiectarea manual ă a tehnologiilor de fabricare
se vizează, în general, stabilirea unei singure variante de proces și sistem tehnologic, pentru aceasta
fiind, eventual, efectuate unele optimiz ări locale (ale schemelor de orientare-fixare, parametrilor
tehnologici de lucru etc.). Analiza mai mu ltor variante tehnologice, în vederea select ării celei optime,
poate fi realizat ă eficient doar cu ajut orul unui sistem CAPP.
Totu și, dintre sistemele CAPP dezvoltate și utilizate pe plan mondial, marea majoritate sunt
bazate pe variante tehnologice, realizând activit ățile de proiectare preponderent prin analogie, și
sunt concepute pentru proiectarea tehnologiilor de prelucrare prin a șchiere, privind diferite clase sau
tipuri de piese. De asemenea, o specializare cel pu țin în raport cu natura procesului și sistemului
tehnologic proiectat se remarc ă și în cazul sistemelor CAPP generative.
Sisteme CAPP au fost create și în România, majoritatea fiind bazate pe variante tehnologice.
Singurul sistem generativ, care se cunoa ște, a fost dezvoltat numai pentru elaborarea tehnologiilor
de prelucrare prin a șchiere a arborilor drep ți, din semifabricate laminate.
Cu privire la metodologiile de progr amare a proceselor și sistemelor tehnologice se observ ă
particularit ăți, în funcție de caracteristicile tehnic o-economice asociate fabrica ției produselor. Marea
majoritate a metodologiilor propuse au la baz ă modele algoritmice determin iste de programare, care,
adeseori, se individualizeaz ă prin setul de date ini țiale adoptat și, respectiv, prin metodele și/sau
mijloacele utilizate pentru stabilirea programelor de lucru.
O dat ă inițială specifică modelelor de programare este caracteristica de performan ță adoptată,
aceasta fiind definit ă, în general, ca func ție asociat ă datei de finalizare a fabrica ției, termenelor
impuse pentru finalizarea procesel or tehnologice sau, respectiv, gradul ui de utilizare a resurselor
tehnologice. Nu au fost înc ă dezvoltate modele, care s ă permită obținerea eficient ă a soluțiilor,
de programare, în cazul unor caracteristici de performan ță de tip cost sau profit.
Capitolul 9 CONCLUZII
– 160 – Marea majoritate a modelelor de programa re, care pot fi utili zate efectiv în practic ă, au la
bază algoritmi euristici. Chiar și în aceste condi ții, datorit ă efortului mare de calcul solicitat în
cazul problemelor de dimensiuni mari, programarea proceselor și sistemelor tehnologice poate fi
realizată eficient doar cu ajutorul sistemelor CAS.
Cele mai multe dintre sistemele CAS existente sunt îns ă specializate, în raport cu anumite
condiții privind fabricarea produselor.
Privitor la integrarea proiect ării structurii și program ării proceselor și sistemelor tehnologice
se constat ă un nivel general sc ăzut al realiz ărilor teoretice, dar mai ales practice.
Astfel, marea majoritate a metodologiilor de proiectare prev ăd adoptarea resurselor, privind
activitățile din procesele tehnologice, în raport cu criterii dintre care sunt omise dis ponibilitatea și
gradul de înc ărcare al acestora, în perioada de produc ție. În consecin ță, multe dintre solu țiile de
proiectare ajung s ă nu poată fi acceptate la programare și, deci, aplicate în practic ă, deoarece nu
asigură respectarea termenelor stabil ite pentru livrarea produselor.
Pe de alt ă parte, majoritatea metodolo giilor de programare consider ă ca fiind date ini țiale și
informațiile cu privire la structura proceselor și sistemelor tehnologice, care fac obiectul program ării.
Cu toate c ă sunt cunoscute mai multe stra tegii pentru integrarea proiect ării și program ării,
precum și unele realiz ări în acest sens, nu a fost identificat ă o metodologie unitar ă de proiectare
și programare a proceselor și sistemelor tehnologice privind produsele.
În raport cu aspectele semnalate și în concordan ță cu tema stabilit ă pentru teza de doctorat,
s-a considerat oportun ca obiectivul cercet ărilor proprii să reprezinte elaborarea unei metodologii
algoritmice de proiectare și programare asistate de calculator a proceselor și sistemelor tehnologice
și utilizarea sa la dezvoltarea și testarea unui program de calculat or pentru stabilirea structurii
și program ării proceselor și sistemelor tehnologice .
Cercet ările derulate pentru îndeplinirea obiectivul ui stabilit s-au concretizat prin rezultatele
expuse în partea a doua a lucr ării, acestea putând fi sintetizate dup ă cum urmeaz ă.
A fost
dezvoltată o metodologie unitar ă de proiectare și programare asistate de calculator
a proceselor și sistemelor tehnologice . Această metodologie prezint ă un caracter general, fiind
destinată cel puțin realizării de noi produse, pe baz ă de comenzi, prin procese de prelucrare prin
așchiere sau de asamblare, și este preponderent analitic ă și structurat ă pe niveluri de detaliere.
Aplicând consecvent principiul privind “implicarea decizional ă minimă”, metodologia propus ă
permite generarea unui num ăr mare de variante tehnologice de fabr icare, dintre care, în raport cu
satisfacerea unor cerin țe tehnico-organizatorice, sunt selectat e cele acceptabile, ia r dintre acestea,
după programare și potrivit func ției de performan ță și criteriului de optimizare-obiectiv adoptate,
este identificat ă varianta optim ă. De asemenea, în vederea utiliz ării în sistem asistat de calculator,
metodologia conceput ă a fost detaliat ă, până la nivelul fazelor și activităților de proiectare și de
programare con ținute.
În raport cu gradul de general itate al metodologiei de elaborat și cu caracterul neunitar al
unor concepte fundamentale din domeniul acesteia, s-a considerat ca fiind oportun ă definirea unui
sistem conceptual , asociat metodologiei. Astfel, a fost clarificat ă semnifica ția atribuit ă, în cadrul
metodologiei, unor concepte fundamentale din domeniul s ău, precum: proces și sistem de produc ție,
proces și sistem tehnologic, activit ăți de bază /auxiliare, opera ție și fază tehnologic ă, sistem tehnologic
operațional. Pentru a fi conferit un în țeles cât mai general conceptelor men ționate, s-a considerat
necesar ca, în acest scop, s ă fie introduse și utilizate noi concepte, precum sunt: produs comandat
și produs-obiectiv, element constructiv-obiectiv, obiect supus procesului, activit ăți și faze de baz ă
constructive, faze de baz ă simple /complexe.
Capitolul 9 CONCLUZII
– 161 – Utilizându-se elementele, cu semnifica ție clarificat ă, din sistemul conceptual prev ăzut,
metodologia de proiectare și programare a fost descrisă complet prin intermediul unor algoritmi de
proiectare asistat ă de calculator a structurii și program ării proceselor și sistemelor tehnologice .
Astfel, au fost dezvolta ți, ca structuri logice, un algoritm genera l, la nivelul întregului proces de
proiectare și programare, și, ca module ale celui general, mai mul ți algoritmi detalia ți, la nivelul
stadiilor, etapelor și fazelor de proiectare și/sau programare prev ăzute în metodologie.
A fost conceput și realizat un program de calculator pentru proiectarea structurii și
programării proceselor și sistemelor tehnologice , privind fabricarea produselor pe baz ă de comenzi.
În acest program, denumit ProPro , au fost implementa ți algoritmii dezvolta ți pentru parcurgerea
stadiului metodologic de stabilire a variantelor simplificate de structur ă și programare a proceselor
și sistemelor tehnologice. În versiunea sa curent ă, programul se limiteaz ă la produsele de tip pies ă
și la forma de organizare succesiv ă a proceselor tehnologice asociate acestora. Întrucât, în aceast ă
versiune, programul a fost c onceput ca fiind de sine st ătător, acesta include, pe lâng ă modulul
specializat pentru proiectare și programare, și un modul de introducere a datelor necesare oper ării.
În vederea demonstr ării corectitudinii solu țiilor, de proiectare și de programare, furnizate
de programul dezvoltat, au fost efectuate trei studii de caz , considerate relevante. Acestea au vizat
o aceeași variantă de produc ție cu privire la trei repere reale, tratat ă în raport cu condi ții diferite
privind disponibilitatea resu rselor alocate pentru produc ție. Rezultatele ob ținute pentru cazurile
analizate, precum și în condi țiile altor teste derulate pe parcursul dezvolt ării programului, scot
în evidență calitatea bun ă a soluțiilor furnizate de ProPro , cele de proiectare fiind caracterizate de
grade mari de concentrare a opera țiilor și prinderi-desprinderi reduse în procesul tehnologic, iar
cele de programare de durate mici ale ciclurilor de fabrica ție privind produsele.
În raport cu rezultatele cercet ărilor din cadrul activit ății de doctorat, reli efate în cele de
mai sus, se apreciaz ă că, prin prezenta tez ă, sunt aduse contribuții importante la dezvoltarea
cunoștințelor în direc ția integrării activităților de proiectare a structurii și, respectiv, de programare
privind procesele și sistemele tehnologice, dup ă cum urmeaz ă.
¾ Elaborarea unei metodologii unitare de proiectare și programare asistate de calculator
a proceselor și sistemelor tehnologice , bazate pe algoritmi concepu ți pentru :
− Introducerea în sistem asistat de calculator a datelor ini țiale specifice pentru proiectare
și programare ;
− Determinarea în sistem asistat de calculator a variant elor de structur ă simplificat ă a
proceselor și sistemelor tehnologice ;
− Stabilirea în sistem asistat de calculator a restric țiilor privind structura și programarea
variantelor simplificate de proces și sistem tehnologic ;
− Determinarea în sistem asistat de calculat or a variantelor simplificate de structur ă și
programare a proceselor și sistemelor tehnologice ;
− Stabilirea în sistem asistat de calculator a variantei si mplificate optime de structur ă și
programare a proceselor și sistemelor tehnologice ;
− Proiectarea detaliat ă a structurii și program ării pentru vari anta simplificat ă optimă
de proces și sistem de produc ție.
¾ Dezvoltarea unui program de calculator pentru proiectarea structurii și program ării
proceselor și sistemelor tehnologice .
Capitolul 9 CONCLUZII
– 162 – Prezenta tez ă de doctorat, prin tematic ă și modalitate de abordare și rezolvare a problemelor,
clarifică o serie de aspecte privind integrarea proiect ării tehnologice și program ării în cazul fabric ării
de noi produse pe baz ă de comenzi, precum și cu privire la utilizarea calculatorului pentru rezolvarea
sarcinilor asociate acestora.
Importan ța științifică a tezei este conferit ă de contribu țiile aduse prin tratarea sistemic ă și
integrată a proceselor de proiectare tehnologic ă și de programare, aceasta permi țând elaborarea unei
metodologii, algoritmice, unitare de proiectare și programare, asistate de calculator, a proceselor și
sistemelor tehnologice privind produsele fabricate pe baz ă de comenzi.
Importan ța practică a tezei este dat ă de utilitatea programului d ezvoltat pentru proiectarea
structurii și program ării proceselor și sistemelor tehnologice.
În raport cu aplica ția, de proiectare și programare,
ProPro , rezultat practic al propriilor
cercetări din cadrul activit ății de doctorat, se eviden țiază necesitatea unei dezvolt ări viitoare, astfel
încât, într-o prim ă etapă, să permită și abordarea produselor de tip ansamblu, precum și a formei de
organizare mixte a proceselor tehnol ogice, urmând ca, într-o a doua etap ă, aceasta s ă fie inclus ă în
cadrul unui sistem integrat de proiectare și programare a proceselor și sistemelor tehnologice privind
produsele.
BIBLIOGRAFIE
BIBLIOGRAFIE
A01 Ackoff, R.L., Sasieni, M.W., Bazele cercet ării operaționale , E.T., Bucure ști, 1975
A02 Alciati, F., Sequencing and Dispatching of Production Batches at a Workshop Designed for Gearbox Machining
and Assembly , 18 FISITA Congress – The Promise of New Technology in the Automotive Industry, SAE, pg.
475-484, 1990
A03 Andrei, N., Tehnologia montajului , U.P.B., Bucure ști, 1995
A04 Andrei, N. ș.a., Tehnologia montajului , vol. I-II, E. Printech, Bucure ști, 1998
A05 Ardelea, D., Concepte ale logisticii industriale aplicate în proiectarea spa țială a unei întreprinderi constructoare
de mașini. Optimizarea fluxurilor de fabrica ție, I.P.B., Bucure ști, 1990
A06 Azushima, A., Kim, M., A PC-Based Expert System for Forming Sequence Design , Annals of the CIRP, vol.
39/1, pg. 245-248, 1990
B01 Baltac, V. ș.a., Informatica program ării produc ției întreprinderilor industriale , E. Academiei R.S.R., Bucure ști,
1989
B02 Baptiste, P., Le Pape, C., Disjunctive Constraints for Manufacturing Scheduling: Principles and Extensions ,
International Journal of Computer Integrated Manufacturing, vol. 9, nr. 4, pg. 306-310, 1996
B03 Bărbatu, G.I., Ionescu, V., Cercetarea opera țională în întreprinderile industriale , E.T., Bucure ști, 1981
B04 Bărbulescu, C., Organizarea și planificarea unit ăților industriale , E.D.P., Bucure ști, 1980
B05 Bârsan, O. ș.a, Conducere științifică și cercetare opera țională în construc ții, E.T., Bucure ști, 1968
B06 Ben-Arieh, D., Line Balancing for Non-Traditional Assembly Lines, Mixed Models, and Sequence-Dependent
Assembly Times , International Journal of Computer Integrated Manufacturing, vol. 8, nr. 4, pg. 286-297, 1995
B07 Bley, H. ș.a., Knowledge of Selecting Assembly Cell Components and Its Distribution to CAD and an Expert
System for Processing, , Annals of the CIRP, vol. 43/1, pg. 5-8, 1994
B08 Boër, C.R. ș.a., A CAPP/CAM Expert System for a High Productivity, High Flexibility CNC Turning Cente r,
Annals of the CIRP, vol. 39/1, pg. 481-483, 1990
B09 Bond, A.H., Chang, K.J., Feature-Based Process Planning for Machined Parts , Proceedings of the 1988 ASME
International Computers in Engineering Conference and Exhibition, Computers in Engineering 1988, vol. 1,
pg. 571-576
B10 Brah, S.A., A Comparative Analysis of Due Date Based Job Sequencing Rules in a Flow Shop with Multiple
Processors , Production Planning & Control, vol. 7, nr. 4, pg. 362-373, 1996
B11 Brăgaru, A., Bazele optimiz ării proceselor tehnologice din construc ția de mașini, I.P.B., Bucure ști, 1978
B12 Brăgaru, A. ș.a., SEFA-DISROM. SISTEM ȘI METOD Ă. Teoria și practica proiect ării dispozitivelor pentru
prelucrări pe mașini-unelte , vol. I, E.T., Bucure ști, 1982
B13 Browne, J. ș.a., PRODUCTION MANAGEMENT SYSTEMS: An Integrated Perspective , 2nd edition, Addison-
Wesley, 1999
C01 Carabulea, A., Ingineria sistemelor industriale. Probleme , E.D.P., Bucure ști, 1977
C02 Caskey, K., Storch, R.L., Heterogeneous Dispatching Rules in Job and Flow Shops , Production Planning &
Control, vol. 7, nr. 4, pg. 351-361, 1996
C03 Chaar, J.K. ș.a., Developing Manufacturing Control Software: A Survey and Critique , International Journal of
Flexible Manufacturing Systems, vol. 5, nr. 1, pg. 53-88, 1993
C04 Chang, T.-C. ș.a., Computer-Aided Manufacturing , 2nd edition, Prentice-Hall, New Jersey, 1998
C05 Chang, T.-C. ș.a., QTC – An Integrated Design/Manufacturing/Inspection System for Prismatic Parts , Proceedings
of the 1988 ASME International Computers in Engineering Conference and Exhibition, Computers in Engineering
1988, vol. 1, pg. 417-426
C06 Cho, H. ș.a., A Formal Approach to Integrating Computer-Aided Process Planning and Shop Floor Control ,
ASME Journal of Engineering for Industry, vol. 116, pg. 108-116, 1994
C07 Chung, S.-H., The Design of a Capacity Requirements Planning System for Flexible Manufacturing Systems ,
Production Planning & Control, vol. 6, nr. 2, pg. 124-133, 1995
C08 Ciocârdia, C., Gheorghe, M., Tehnologia construc ției utilajului agricol , E.D.P., Bucure ști, 1979
C09 Ciocârdia, C., Dr ăgănescu, F. ș.a., Tehnologia pres ării la rece , E.D.P.- R.A., Bucure ști, 1991
C10 Ciocârdia, C. ș.a., Bazele elabor ării proceselor tehnologice în construc ția de mașini, E.D.P., Bucure ști, 1983
C11 Cocârlă, T., Pocinog, G., Metode și tehnici moderne folosite în conducerea și organizarea întreprinderilor , E.
Facla, Timi șoara, 1983
C12 Colecția de Standarde de Stat, STAS 6909/75 – ORGANIZAREA ȘI NORMAREA MUNCII. Terminologie
C13 Cristea, V. ș.a., Tehnici de programare , E. Teora, 1998
– 163 –
BIBLIOGRAFIE
C14 Crișan, I., Dobre, N., Automatizarea montajului în construc ția de mașini, E.T., Bucure ști, 1979
C15 Cutkosky, M.R. ș.a., Features in Process-Based Design , Proceedings of the 1988 ASME International Computers
in Engineering Conference and Exhibition, Com puters in Engineering 1988, vol. 1, pg. 557-562
D01 Davis, W.J., Evolving Applications for Artificial Inte lligence in Real-Time Production Scheduling , Proceedings of
the 1988 ASME International Computers in Engineering Conference and Exhibition, Computers in Engineering
1988, vol. 1, pg. 215-224
D02 Don Taylor, G. ș.a., An Evaluation of Flow-Shop Scheduling Algorithms for Makespan Reduction in a Stochastic
Environment , Production Planning & Control, vol. 7, nr. 2, pg. 129-143, 1996
D03 Doicin, C.V., Contribuții la proiectarea asistat ă de calculator a tehnologiei de prelucrare a arborilor din
construcția de mașini, Teză de doctorat, U.P.B., Bucure ști, 2001
D04 Dragu, D. ș.a., Toleranțe și măsurători tehnice , E.D.P., Bucure ști, 1982
D05 Dră ghici, G., Tehnologia construc țiilor de ma șini, E.D.P., Bucure ști, 1984
D06 Dră goi, G. ș.a., Elemente ale planifică rii automate a proceselor , Construc ția de mașini (47), nr. 10-11, pg. 56-
60, 1995
D07 Dumitrescu, A., Contribuții la proiectarea asistat ă de calculator a tehnologiilor de prelucrare a ro ților dințate
cilindrice, Tez ă de doctorat, U.P.B., Bucure ști, 1998
E01 Enache, Ș. ș.a., Tehnologia sculelor așchietoare , vol. I-II, E.T., Bucure ști, 1987-1988
E02 Epureanu, A. ș.a., Tehnologia construc ției de mașini, E.D.P., Bucure ști, 1983
G01 Gavrilaș, I., Vlase, A. ș.a., Tehnologia construc ției de mașini, vol. I-II, I.P.B., Bucure ști, 1987
G02 Gheorghe, M., Ingineria Sistemelor de Produc ție – Note de curs , U.P.B., Bucure ști, 2000
G03 Gheorghe, M., Catan ă, M. ș.a., Proiectarea asistat ă de calculator a structurii și program ării proceselor și
sistemelor tehnologice , Contract de cercetare științifică nr. 5001 (B60) / 1996 cu Ministerul Înv ățământului
G04 Goyal, S.K., A Simple Time-Cost Tradeoff Algorithm , Production Planning & Control, vol. 7, nr. 1, pg. 104-
106, 1996
G05 Grewal, S. ș.a., Assembly Planning Software , Annals of the CIRP, vol. 44/1, pg. 1-6, 1995
G06 Gupta, J.N.D., Ramnarayanan, R., Single Facility Scheduling with Dual Criteria: Minimizing Maximum Tardiness
Subject to Minimum Number of Tardy Jobs , Production Planning & Control, vol. 7, nr. 2, pg. 190-196, 1996
H01 Heemskerk, C.J.M., Reijers, L.N., A Concept for Computer-Aided Process Planning of Flexible Assembly ,
Annals of the CIRP, vol. 39/1, pg. 25-28, 1990
H02 Henderson, M.R., Chang, G.-J., FRAPP: Automated Feature Recognition and Process Planning from Solid
Model Data , Proceedings of the 1988 ASME International Com puters in Engineering C onference and Exhibition,
Computers in Engineering 1988, vol. 1, pg. 529-536
H03 Hodson, W.K., Maynard’s Industrial Engineering Handbook , McGraw-Hill, New York, 1992
H04 Homoș , T. ș.a., Organizarea și conducerea întreprinderilor constructoare de ma șini, vol. I-II, I.P.B., Bucureș ti,
1982 – 1985
H05 Hon, K.K.B., Throughput-Oriented Production Planning System for Low Inventory Manufacturing , Annals of
the CIRP, vol. 39/1, pg. 505-508, 1990
H06 Horváth, M. ș.a., Process Planning with Genetic Algorithms on Results of Knowledge-Based Reasoning ,
International Journal of Computer Integrated Manufacturing, vol. 9, nr. 2, pg. 145-166, 1996
I01 Iatan, F., Concepte și metode moderne în tehnologia montajului maș inilor și aparatelor , O.I.D.-I.C.M., Bucure ști,
1997
I02 Iatan, F., Bazele tehnologiei montajului , U.P.B., Bucure ști, 1998
I03 Ihara, T., Vision and Research of Computer-Aided Proce ss Planning (CAPP) with a Knowledge Base for
Machining , JSME International Journal, Series III, vol. 33, nr. 2, pg. 125-129, 1990
I04 Iliescu, C., Tehnologia pres ării la rece , E.D.P., Bucure ști, 1984
I05 Iliescu, G., Stoica, N., Organizarea produc ției și a muncii în întreprinderile industriale și legislație economic ă,
E.D.P., Bucure ști, 1989
I06 Ionescu, H. ș.a., Teoria grafelor cu unele aplica ții în economie , E. Ș tiințifică, Bucure ști, 1969
I07 Irani, S.A. ș.a., Design of Cellular Manufacturing Systems , ASME Journal of Engineering for Industry, vol.
114, pg. 352-361, 1992
I08 Ivan, N.V. ș.a., Proiectare tehnologic ă asistată de calculator. Aplica ții în construc ția de mașini, E. Tipocart
Brașovia, Bra șov, 1993
I09 Ivan, N.V., Sisteme CAD/CAM. Algoritmi și programe CAD -T , E.D.P., Bucure ști, 2001
J01 Jamshidi, M., Saif, M., Robotics and Manufacturing: Recent Trends in Research, Education, and Applications ,
vol. 3, ASME Press, New York, 1990
J02 Jasperse, H.B., A Macro Process Planning System for Machining Operations , PhD Thesis, Delft University of
Technology, Delft, The Netherlands, 1995
– 164 –
BIBLIOGRAFIE
J03 Joneja, A., Chang, T.-C., Setup and fixture planning in automated process planning systems , IIE Transactions,
vol. 31, nr. 7, pg. 653-665, 1999
J04 Jones, A. ș.a., A Hybrid Approach for Real-T ime Sequencing and Scheduling , International Journal of Computer
Integrated Manufacturing, vol. 8, nr. 2, pg. 145-154, 1995
K01 Kaebernick, H., Bazargan-Lari, M., An Integrated Approach to the Design of Cellular Manufacturing , Annals
of the CIRP, vol. 45/1, pg. 421-425, 1996
K02 Kanai, S. ș.a., ASPEN: Computer-Aided Assembly Sequence Planning and Evaluation System Based on
Predetermined Time Standard , Annals of the CIRP, vol. 45/1, pg. 35-39, 1996
K03 Khoshnevis, B. ș.a., An integrated process planning system using feature reasoning and space search-based
optimization , IIE Transactions, vol. 31, nr. 7, pg. 597-616, 1999
K04 Kim, S.-Y. ș.a., A Hybrid Approach to Seque ncing Jobs Using Heuristic Rules and Neural Networks , Production
Planning & Control, vol. 6, nr. 5, pg. 445-454, 1995
K05 Knuth, D.E., ARTA PROGRAM ĂRII CALCULATOARELOR. Algoritmi fundamentali , E. Teora, Bucure ști, 1999
K06 Korde, U.P. ș.a., Computer-Aided Process Planning for Turned Parts Using Fundamental and Heuristic
Principles, ASME Journal of Engineering for Industry, vol. 114, pg. 31-40, 1992
L01 La Diega, S.N. ș.a., Multiobjectives Approach for Process Plan Selection in IMS Environment , Annals of the
CIRP, vol. 45/1, pg. 471-474, 1996
L02 Lee, K.I. ș.a., A Collaborative Scheduling System for Make-to-Order Manufacturing , Annals of the CIRP, vol.
45/1, pg. 461-464, 1996
L03 Lee, M.S. ș.a., An Evaluation System of Order Acceptability u nder Consideration of Machine Loading in Die
Manufacturing , Annals of the CIRP, vol. 44/1, pg. 413-416, 1995
L04 Levin, J.B., Dutta, D., PMPS: A Prototype CAPP System for Parallel Machining , ASME Journal of
Manufacturing Science and Engineering, vol. 118, pg. 406-414, 1996
L05 Li, J.K. ș.a., Computer-Aided Process Planning Techniques for Complicated Aircraft Structural Parts , Annals
of the CIRP, vol. 43/1, pg. 417-420, 1994
L06 Lin, Z.-C., Chen, S.-C., Measuring Sequence Planning with Dynamic Programming , International Journal of
Computer Integrated Manufacturing, vol. 8, nr. 4, pg. 237-246, 1995
L07 Luo, J.L.H. ș.a., Object-Oriented Modelling for CAPP Open Architecture , International Journal of Computer
Integrated Manufacturing, vol. 10, nr. 1-4, pg. 74-82, 1997
M01 Maliț a, M., Zid ăroiu, C., Matematica organiz ării, E.T., Bucure ști, 1975
M02 Martens, P., CAD/CAM for Assembly Planning , PhD Thesis, Delft University of Technology, Delft, The
Netherlands, 1991
M03 Maus, R., Keyes, J., Handbook of Expert Systems in Manufacturing , McGraw -Hill, New York, 1991
M04 Mayer, R.J. ș.a., Plan Generation Strategies for a Knowledge-Based Automated Process Planning System ,
International Journal of Computer Integrated Manufacturing, vol. 8, nr. 6, pg. 399-410, 1995
M05 Maynard, H.B., Manual de inginerie industrial ă, vol. I-IV, E.T., Bucure ști, 1975-1977
M06 Mănescu, M. ș .a., Metode matematice moderne aplicate în organizarea și planificarea lucră rilor de construc ții și
montaje , E. Academiei R.S.R., Bucure ști, 1969
M07 Melkote, R., Taylor, D.L., An Implementation of Rule Based Selection of Milling Cutters, Feed Rates, and Spindle
Speed , Proceedings of the 1988 ASME International Co mputers in Engineering Conference and Exhibition,
Computers in Engineering 1988, vol. 1, pg. 427-432
M08 M.I.C.M.– I.C.S.I.T.I.C.M., NT-173: Normative unificate pe M.I.C.M. pentru lucr ări de asamblare – montare ,
București, 1989
M09 Militaru, C., Moldoveanu, M., Controlul dimensiunilor mari în construc ția de mașini, E.T., Bucure ști, 1991
M10 Ming, X.G. ș.a., A Hybrid Expert-Neural-Based Function Model for CAPP , International Journal of Computer
Integrated Manufacturing, vol. 10, nr. 1-4, pg. 105-116, 1997
N01 Nanu, A., Tehnologia materialelor , E.D.P., Bucure ști, 1977
N02 Neaga, I., Considera ții teoretice privind dezvolta rea unui sistem expert pent ru stabilirea succesiunii opera țiilor
în proiectarea tehnologiilor de fabrica ție, Construc ția de mașini (47), nr. 4-5, pg. 48-50, 1995
N03 Neagu, C., Modele de programare și conducere a proceselor economice , E.D.P.- R.A., Bucure ști, 1995
N04 Neagu, C., Ingineria Sistemelor de Produc ție – Note de curs , U.P.B., Bucure ști, 2000
N05 Neagu, C., Marinescu, N.I. ș.a., Tehnologii de prelucrare pe ma șini în coordonate , E.T., Bucure ști, 1988
N06 Németi, L., Programarea în timp a fabrica ției, E. Dacia, Cluj – Napoca, 1975
O01 Ong, S.K., Nee, A.Y.C., Application of Fuzzy Set Theory to Setup Planning , Annals of the CIRP, vol. 43/1, pg.
137-143, 1994
P01 Picoș, C., Normarea tehnologic ă pentru prelucr ări prin așchiere , vol. I-II, E.T., Bucure ști, 1979
P02 Picoș, C., Tehnologia construc ției de mașini, E.D.P., Bucure ști, 1974
– 165 –
BIBLIOGRAFIE
P03 Picoș, C. ș.a., Proiectarea tehnologiilor de prelucrare mecanic ă prin așchiere. Manual de proiectare , vol. 1-2,
E. Universitas, Chi șinău, 1992
P04 Picoș, C. ș .a., Tehnologia matri țării și ștanțării la rece , E.D.P., Bucure ști, 1966
P05 Pinedo, M., SCHEDULING: Theory, Algorithms, and Systems , Prentice-Hall, New Jersey, 1995
P06 Popescu, I., Tehnologia construc ției mașinilor-unelte. Bazele teoretice , I.P.B., Bucure ști, 1991
P07 Popescu, I. ș.a., Bazele tehnologiei mecanice , vol. 1-2, U.P.B., Bucure ști, 1996
P08 Popovici, C. ș.a., Tehnologia construc ției de mașini, E.D.P., Bucure ști, 1967
P09 Pumnea, C. ș.a., Tehnologii din industria metalurgic ă și prelucr ătoare , E.D.P., Bucure ști, 1979
R01 Randhawa, S.U., Zeng, Y., Job Shop Scheduling: An Experimental Investigation of the Performance of
Alternative Scheduling Rules , Production Planning & Control, vol. 7, nr. 1, pg. 47-56, 1996
R02 Rehg, J.A., Kraebber, H.W., Computer-Integrated Manufacturing , 2nd edition, Prentice-Hall, New Jersey, 2001
R03 Roșculeț, S.V. ș.a., Proiectarea dispozitivelor , E.D.P., Bucure ști, 1982
R04 Roy, U., Zhang, X., A Heuristic Approach to n/m Job Shop Sche duling: Fuzzy Dynamic Scheduling Algorithms ,
Production Planning & Control, vol. 7, nr. 3, pg. 299-311, 1996
R05 Rusu, C., Brudaru, O., Proiectarea liniilor de fabrica ție flexibile , E.T., Bucure ști, 1990
R06 Rușitoru, G., Optimizarea produc ției de serie prin metode de cercetare opera țională, E.D.P., Bucure ști, 1975
S01 Sabuncuoglu, I., Hommertzheim, D.L., Experimental Investigation of an FMS Due-Date Scheduling Problem:
An Evaluation of Due-Date Assignment Rules , International Journal of Computer Integrated Manufacturing,
vol. 8, nr. 2, pg. 133-144, 1995
S02 Savii, G., Cojocaru, G., Flexibilitatea în fabrica ția de mașini, E. Facla, Timi șoara, 1977
S03 Sedgewick, R., Algorithms , 2nd edition, Addison-Wesley, 1989
S04 Shah, J., Mäntylä, M., PARAMETRIC AND FEATURE-BASED CAD/CAM: Concepts, Techniques, and
Applications , John Wiley & Sons, New York, 1995
S05 Sheng, P., Srinivasan, M., Multi-Objective Process Planning in Environmentally Conscious Manufacturing: A
Feature-Based Approach , Annals of the CIRP, vol. 44/1, pg. 433-437, 1995
S06 Sheng, P., Srinivasan, M., Hierarchical Part Planning Strategy for Environmentally Conscious Machining ,
Annals of the CIRP, vol. 45/1, pg. 455-460, 1996
S07 Shivathaya, S.S., Fang, X.D., Expert Scheduling System for Tool Room Operations, International Journal of
Computer Integrated Manufacturing, vol. 8, nr. 4, pg. 247-254, 1995
S08 Shpitalni, M., Saddan, D., Automatic Determination of Bending Sequence in Sheet Metal Products , Annals of
the CIRP, vol. 43/1, pg. 23-26, 1994
S09 Sipper, D., Bulfin, R.L., PRODUCTION: Planning, Control and Integration , McGraw–Hill International Editions,
1997
S10 Sormaz, D.N., Khoshnevis, B., Process Planning Knowledge Representation Using an Object-Oriented Data
Model , International Journal of Computer Integrated Manufacturing, vol. 10, nr. 1-4, pg. 92-104, 1997
S11 Sridhar, J., Rajendran, C., Scheduling in Flowshop and Cellular Manufacturing Systems with Multiple Objectives
– A Genetic Algorithmic Approach, Production Planning & Control, vol. 7, nr. 4, pg. 374-382, 1996
S12 Stoica, N. ș.a., Organizarea și conducerea întreprinderilor , vol. II, I.P.B., Bucure ști, 1988
S13 Sturzu, A., Bazele proiect ării dispozitivelor de control al formei și poziției relative a suprafe țelor în construc ția
de mașini , E.T., Bucure ști, 1977
S14 Sturzu, A., Militaru, C. ș.a., Mașini unelte și control tehnic , vol. 2, I.P.B., Bucure ști, 1979
S15 Suer, G., Dagli, C., A Knowledge Based System for the Se lection of Production Scheduling Papers , Proceedings
of the 1988 ASME International Computers in Engineering Conference and Exhibition, Computers in Engineering
1988, vol. 1, pg. 231-236
S16 Sunde, L., Lichtenberg, S., Net Present Value Resource Levelling, Production Planning & Control, vol. 7, nr.
3, pg. 258-263, 1996
S17 Suresh, G. ș.a., A Genetic Algorithm for Assembly Line Balancing , Production Planning & Control, vol. 7, nr.
1, pg. 38-46, 1996
S18 Szelke, E., Kerr, R.M., Knowledge-Based Reactive Scheduling , Production Planning & Control, vol. 5, nr. 2,
pg. 124-145, 1994
S19 Ștețiu, C.-E., Oprean, C., Măsurări geometrice în construc ția de mașini, E. Științifică și Enciclopedic ă, București,
1988
T01 Tache, V. ș.a., Elemente de proiectare a dispozitivelor pentru ma șini-unelte , E.T., Bucure ști, 1985
T02 Teodorescu, N. ș.a., Metode ale cercet ării operaționale în gestiunea întreprinderilor , E.T., Bucure ști, 1972
T03 Tisza, M., Rácz, P., Expert System for Process Planning of Deep-Drawing , Construc ția de mașini (45), nr. 10-
11-12, pg. 80-84, 1993
– 166 –
BIBLIOGRAFIE
T04 Turner, J. ș.a., Product Modeling for Computer-Aided Design and Manufacturing , Elsevier Science Publishers
B.V. (North-Holland), Amsterdam, 1991
U01 Unger, M.B., Ray, S.R., Feature-Based Process Planning in the AMRF , Proceedings of the 1988 ASME
International Computers in Engineering Conference and Exhibition, Computers in Engineering 1988, vol. 1,
pg. 563-569
V01 Van Brussel, H. ș.a., SESFAC: A Scheduling Expert System for Flexible Assembly Cell , Annals of the CIRP,
vol. 39/1, pg. 19-23, 1990
V02 Vișan, A., Tehnologii și Dispozitive de Fabricare – Ghid pentru proiectul de an , U.P.B., Bucure ști, 2000
V03 Vlase, A., Neagu, C., Bazele tehnologiei ma șinilor-unelte , E.D.P., Bucure ști, 1982
V04 Vlase, A., Neagu, C. ș.a., Tehnologii de prelucrare pe strunguri , E.T., Bucure ști, 1989
V05 Vlase, A., Neagu, C. ș .a., Tehnologii de prelucrare pe ma șini de frezat. Îndrumar de proiectare , E.T., Bucure ști,
1993
V06 Vlase, A., Sturzu, A. ș.a., Regimuri de a șchiere, adaosuri de prelucrare ș i norme tehnice de timp , vol. I-II, E.T.,
București, 1985-1986
W01 Waikar, A.M. ș.a., A Comparative Study of Some Priority Dispatching Rules under Different Shop Loads ,
Production Planning & Control, vol. 6, nr. 4, pg. 301-310, 1995
W02 Weintraub, A. ș.a., Scheduling with Alternatives: A Link Between Process Planning and Scheduling , IIE
Transactions, vol. 31, nr. 11, pg. 1093-1102, 1999
W03 Wortman, J.C. ș.a., A Review of Capacity Planning Techniques within Standard Software Packages , Production
Planning & Control, vol. 7, nr. 2, pg. 117-128, 1996
W04 Wu, H.-H., Li, R.-K., A Methodology for Schedule Compression , Production Planning & Control, vol. 7, nr. 4,
pg. 407-417, 1996
Y01 Yoo, J. ș.a., An Exchange Heuristic for Resource Constrained Scheduling with Consideration Given to
Opportunities for Parallel Processing , Production Planning & Control, vol. 6, nr. 2, pg. 140-150, 1995
Z01 Zhao, Z., A Methodology Management Approach to Computerized Process Planning , International Journal of
Computer Integrated Manufacturing, vol. 10, nr. 1-4, pg. 83-91, 1997
Z02 Zijm, W.H.M., The Integration of Process Planning and Shop Floor Scheduling in Small Batch Part
Manufacturing , Annals of the CIRP, vol. 44/1, pg. 429-432, 1995
Z03 Zussman, E. ș.a., An Approach to the Automatic Assembly Planning Problem , Annals of the CIRP, vol. 39/1,
pg. 33-36, 1990
– 167 –
ABSTRACT & SUMMARY OF CONTENTS
CONTRIBUTIONS TO COMPUTER AIDED
PROCESS STRUCTURE PLAN NING AND SCHEDULING
Abstract
This PhD thesis con cerns primarily with th e means to integrate process planning and
operations scheduling specific functions, in order to reduce the lead times in the make to order
manufacturing systems. The focus is mostly laid on cu tting and assembly manufacturing processes.
The thesis consists of two main parts.
Part one (chapters 1 to 4) give s an insight into the state of the art in process planning and
production scheduling, concerning co nceptual, methodological and com puter implementation aspects.
Special attention is paid to planning and scheduling f unctions integration problem.
In chapter 1, a review of th e basic concepts and definitions related to technological process
and system is presented. This review emphasi zes the existing disagree ments in naming basic
concepts or defining their actual meaning. In ma ny cases, the same basic concept has different
meanings, technological process and system nature-dependent.
Chapter 2 deals with the available proces s planning methodologies and the dedicated
computer applications, specifically CAPP-systems. It is shown that the literature-proposed process
planning methodologies are strongly particularized by: the nature of the processes the methodology
is dedicated to (e.g. cutting, a ssembly etc.); the extent of th e analogy-based plan ning carried-out;
the degree to which the abstract ion and the least commitment principles are implemented in the
planning strategy. Despite th e large number of th e proposed methodologi es, no general one,
suitable equally for machining and assembly proc esses, is available. Due to the computational
effort associated with manual preparation of a detailed process plan, the dedicated methodologies
are generally thought as to provi de no more than a single plan, many of them considering also
some kind of local optimizations to be made (concerning, for example, positioning and clamping tools selection, processing parame ters determination et c.). An efficient pr eparation of some
alternative process plans, for selecting the be st one among them, proves to be possible only by
means of a CAPP-system. Nevertheless, most of the available CAPP-systems are variant-based
in nature, being dedicated mainly for some specific machined part families. Even the not so many existing generative CAPP-sys tems prove to be specialized at least according to the
technological process and system nature.
In chapter 3, the existing production schedul ing methodologies and so me dedicated software
packages, particularly CAS-systems, are revi ewed. The key results to process planning and
scheduling integration problem are also presented. It is revealed that most of the literature-
proposed scheduling methodolog ies use an algorithmic approac h, the related algorithms being
mainly deterministic and heur istic. Moreover, many of the scheduling methodologies and
algorithms are manufacturing environment specific, lo ts of them being devoted also to some very
precise manufacturing objectives and constraints. The same specialization can be remarked on the
CAS-systems, too. Nevertheless, due to the computational effort involved by th e large-sizes
scheduling problems solving, the CAS-systems prove to be the only means to efficiently perform
the scheduling function. Concerni ng the planning and scheduling integration problem, not so
many results were reported in the literature. All the pr oposed solutions are st rongly related to the
implementation of the foll owing integration approaches: alternative or non-linear process plans
utilization; just-in-time process planning; dynam ic process planning. Most of the reported
researches take advantage of the first menti oned approach. No proce ss planning and scheduling-
integrated general methodology is currently available.
Finally, chapter 4 sets the conclusions regard ing the state of the art in process planning
and production scheduling, the signif icant ones being presented above.
– 168 –
ABSTRACT & SUMMARY OF CONTENTS
Considering the previously mentioned premis es, chapter 5 states the author’s research
objective, expressly “The elaboration of a proce ss planning and scheduling-integrated algorithmic
methodology, to be used in de veloping and testing a computer program for process structure
planning and operations scheduling”.
The main results of the developed researches ar e presented in the second part of the thesis
(chapter 6 to 9).
Chapter 6 describes the worked out proce ss planning and scheduling methodology, that is
dedicated mostly to cutt ing and assembly proces ses associated with the new-ordered products
manufacturing. This detailed methodology is built upon a precisely defined conceptual system,
developed beforehand. In view of a computerized use, the propos ed methodology is thought as to
be mostly analytical in nature, the abstraction and the least comm itment principles being heavily
implemented into the planning strategy. Accord ingly, this methodology pr ovides the preparation
of an unrestricted number of rough-planned process alternatives, that are subsequently pruned to
fulfill some technical and organizational constraint s, the remaining alternatives being preliminary
scheduled with a view to select the optimal one. The detailed planning and final operations
scheduling are performed afterwards only for the sel ected process alternative, under some specific
constraints imposed by the rough planning and preliminary schedu ling. In order to facilitate a
computer implementation of th e elaborated methodology, the co rresponding process planning and
scheduling algorithms were developed in detail, as follows.
¾ Algorithm for the computer aided in put of the specific initial data.
¾ Algorithms for the computer aided generation of the process rough structure alternatives.
¾ Algorithms for the computer ai ded setting up the process structure- and scheduling-related
constraints.
¾ Algorithms for the computer ai ded rough planning and preliminary scheduling the process
alternatives.
¾ Algorithm for the computer aide d selection of the optimal rough -planned process alternative.
¾ Algorithm for the computer aided detailed planning and final sc heduling the selected process
alternative.
In chapter 7, a partial computer implementa tion of the worked out process planning and
scheduling methodology is referred to. The proposed computer program, created in Visual Basic
6.0 and entitled ProPro , is mostly built on the methodology’s algorithms for the rough planning
and preliminary scheduling the process alternatives. In its current version, ProPro can only deal
with cutting processes and not-overlapped proc ess operations. Besides the specialized process
planning and scheduling module, a data input module is also included in the existing version of the
program.
As a means to demonstrate the validity of the computer program-aided process planning
and scheduling solutions, three relevant case studies were developed and described in chapter 8.
The proposed case studies involve the same three rough-planned process alternatives for three real
parts manufacturing, but different manufacturing environments. Th e performed studies revealed
the program’s general capacity to generate few- setups process plans and reduced-total flow time
schedules.
Finally, chapter 9 gives conc lusions on the author’s developed researches and some
proposals for the further ones.
– 169 –
ABSTRACT & SUMMARY OF CONTENTS
Summary of Contents
INTRODUCTION ……………………………………………………………………………………………………… 6
GLOSSARY ……………………………………………………………………………………………………………… 8
Part One STATE OF THE ART IN PROCESS PLAN NING AND PRODUCTION SCHEDULING
Chapter 1 TECHNOLOGICAL PROCESS AND SYSTEM ..………………………………………… 10
1.1 TEHNOLOGICAL PROCESS AND RELA TED CONCEPTS …………………………….. 10
1.2 TEHNOLOGICAL SYSTEM AND RELA TED CONCEPTS ………………………………. 15
Chapter 2 PROCESS STRUCTURE PLANNING …………………………………………………………. 20
2.1 PLANNING ROLE …………………………………………………………………………………………. 20
2.2 PLANNING METHODOLOGIES ……………………………………………………………………. 20
2.3 COMPUTER AIDED PROCESS PLANNING SYSTEMS ………………………………….. 45
Chapter 3 PRODUCTION SCHEDULING ………………………………………………………………….. 53
3.1 PRELIMINARIES ………………………………………………………………………………………….. 5 3
3.2 SCHEDULING ROLE …………………………………………………………………………………….. 53
3.3 SCHEDULING METHODOLOGIES ……………………………………………………………….. 53
3.4 COMPUTER AIDED SCHEDULING SYSTEMS ……………………………………………… 58
3.5 MEANS TO INTEGRATE SCHEDULING AND PROCESS PLANNING ..………… 62
Chapter 4 CONCLUSIONS ON THE STATE OF THE ART IN PROCESS PLANNING AND
PRODUCTION SCHEDULING ………………. ………………………….. ……………………………… 65
Part Two CONTRIBUTIONS TO THE DEVELOPME NT OF RESEARCHES ON COMPUTER
AIDED PROCESS STRUCTURE PLANNING AND SCHEDULING
Chapter 5 THE RESEARCH OBJECTIVE AND RELATED DIRECTIONS ……………………. 68
Chapter 6 ALGORITHMIC METHODOLOGY FOR COMPUTER AIDED PROCESS
PLANNING AND SCHEDULING ………………………………………………………………………………. 69
6.1 PRELIMINARIES ………………………………………………………………………………………….. 6 9
6.2 THE CONCEPTUAL SYSTEM ……………………………………………………………………….. 70
6.3 COMPUTER AIDED PROCESS PLANINNG AND SCHEDULING ALGORITHMS 74
Chapter 7 COMPUTER PROGRAM FOR PROCESS STRUCTURE PLANNING AND SCHEDULING
………………………………………………………………………………………………………… 132
7.1 OVERVIEW ………………………………………………………………………………………………….. 132
7.2 DATA INPUT ………………………………………………………………………………………………… 132
7.3 OPERATION …………………………………………………………………………………………………. 139
Chapter 8 CASE STUDIES ………………………………………………………………………………………… 146
8.1 PRELIMINARIES ………………………………………………………………………………………….. 146
8.2 DATA FOR PROCESS PLANNI NG AND SCHEDULING ………………………………… 146
8.3 PROCESS PLANNING AND SC HEDULING RESULTS ………………………………….. 151
Chapter 9 CONCLUSIONS ON THE DEVELOPED RESEARCHES ……………………………… 159
BIBLIOGRAPHY …..………………………………………………………………………………………………… . 163
ABSTRACT & SUMMARY OF CONTENTS ………………………………………………………………. 168
CURRICULUM VITAE ……………………………………………………………………………………………… 171
– 170 –
CURRICULUM VITAE
CURRICULUM VITAE
Ș.l. Ing. M ădălin-Gabriel CATAN Ă
Date personale
Anul ș i locul nașterii: 1967, Sibiu.
Starea civilă: C ăsătorit, dou ă fiice.
Studii
1981 – 1985 Liceul “Tudor Vladimirescu”, Tg-Jiu, Gorj.
1986 – 1991 Facultatea Tehnologia Construc țiilor de Ma șini, Institutul Politehnic Bucure ști, cu
media general ă a anilor de studii: 9,78 și nota la examenul de diplom ă: 10.
1994 – 2002 Studii ș i cercetări doctorale la Universitatea POLITEHNICA din Bucure ști.
2002 Teza de doctorat cu titlul “Contribu ții la proiectarea asistat ă de calculator a structurii și
program ării proceselor și sistemelor tehnologice”.
Funcții profesionale și locuri de munc ă
1991 – 1992 Inginer proiectant, Precizia S.A. Bucure ști – Compartimentul de Proiectare S.D.V.
1992 – 1994 Preparator, Universitatea POLITEHNICA din Bucure ști – Catedra T.C.M.
1994 – 1998 Asistent, Universitatea POLITEHNICA din Bucure ști – Catedra T.C.M.
1998 – prezent Șef de lucr ări, Universitatea POLITEHNICA din Bucure ști – Catedra T.C.M.
Activitate ș tiințifică
Coautor la elaborarea a 2 manuale, “A dvanced Manufacturing Processes” și “Elemente de tehnologia și
echipamentul montajului”, și a unui îndrumar de laborator, “Tehnologii și echipamente de montaj – Îndrumar
de laborator”, precum și a 19 lucr ări, publicate în reviste de specialitate sau în volume ale unor manifest ări
științifice interne și internaționale.
Efectuare lucr ări și elaborare rapoarte științifice în cadrul a 5 contracte de ce rcetare, în domeniile: Proiectare
tehnologic ă și programare asistate de calcul ator, Management asistat de calculator al proiectelor de produc ție,
Programare și conducere a produc ției, Criterii de apreciere a asamblabilităț ii produselor.
Activitate didactic ă
Predare cursuri și conducere activit ăți aplicative la disciplinele: “Pregă tirea și Urmărirea Fabrica ției”,
“Programarea Proceselor și Sistemelor de Produc ție”, “Tehnici de Montaj Auto mat”, “Tehnologii de Montaj”,
“Controlul, Montajul și Conservarea Produselor” ș i “Asamblarea și Livrarea Produselor”.
Experien ță avansată
Pachete software: Windows (95, 98, Me), Microsoft Office (97, 2000), Microsoft Project (95, 98) și
Primavera Project Planner 3.0.
Medii de programare: Visual Basic și Turbo Pascal.
Alte date
1998 – 2001 Secretar administrativ al Proiectului TEMPUS AC-JEP 13578-98 “Network of Leading
Centres on Continuing Education for Industry”.
1999 – prezent Membru al Consiliului de Coor donare al Centrului de Promovare a Educa ției Continue
(CEPEC) din cadrul Universit ății POLITEHNICA din Bucure ști.
2000 – prezent Director adjunct al Centrului de Promovare a Educa ției Continue.
– 171 –
View publication statsView publication stats
Copyright Notice
© Licențiada.org respectă drepturile de proprietate intelectuală și așteaptă ca toți utilizatorii să facă același lucru. Dacă consideri că un conținut de pe site încalcă drepturile tale de autor, te rugăm să trimiți o notificare DMCA.
Acest articol: See discussions, st ats, and author pr ofiles f or this public ation at : https:www .researchgate.ne tpublic ation275027793 [620746] (ID: 620746)
Dacă considerați că acest conținut vă încalcă drepturile de autor, vă rugăm să depuneți o cerere pe pagina noastră Copyright Takedown.
