Semiautomatizarea Echipamentului de Depanelare

CUPRINS

Introducere în lucrarea de dizertație 3

Abstract 4

Capitolul 1. Cosiderații teoretice 5

1.1. Industria auto 5

1.1.1. Situația industriei auto la nivel european și național 5

1.1.2. Situația industriei auto în regiunea centru 7

1.1.3. Noțiuni de bază în producția electronică 9

1.2. Principiul separării plăcilor electronice 12

1.2.1. Echipamentul de depanelare 12

1.2.2. Instrucțiunea de lucru a echipamentului de depanelare 15

Capitolul 2. Semiautomatizarea echipamentului de depanelare 17

2.1. Noțiuni despre automatizare și semiautomatizare 17

2.2. Principiul de semiautomatizare al echipamentul de depanelare 20

2.2.1. Descrierea elementelor componente ale semiautomatizării 29

2.2.2. Programul semiautomatizării 37

2.2.3. Analiza durabilității cuțitelor de tăiere 40

2.2.4. Capabilitatea echipamentului de depanelare 44

2.3. Modificarea instrucțiunii de lucru conform sistemului de semiautomatizare 45

Capitolul 3. Analiza comparativă 47

3.1. Analiza comparativă și optimizarea echipamentului 47

3.1.1. Reducerea timpului de procesare 50

3.1.2. Procesul de monitorizare și control 54

Concluzii 55

Contribuții proprii 56

Bibliografie 57

ANEXE 1 Program de combinare și depanelare 59

ANEXE 2 Legea energiei electrice 89

ANEXE 3 Norme generale de protecție a muncii 91

Introducere

Sistemele de automatizare și semiautomatizare din cadrul echipamentelor producătoare de plăci, componente și dispozitive electronice, continuă să fie tot mai diversificate și mai flexibile în industria auto mondială, prin electronica programabilă se pot realiza și împlini totodată portale spre un viitor cât mai sigur și comfortabil șoferilor de pretutindeni.

Această lucrare prezintă un studiu al optimzării unui echipament de depanelare sau separare al plăciilor electronice folosite în industria auto, pe partea de producție a plăcilor.

Rolul fundamental al lucrării este, de a creea un sistem de semiautomatizare cat mai simplu și optim în producția plăciilor electronice, și bineînțeles, utilizarea unui control și a unei monitorizări atente a procesului de separare a plăcilor, o reducere a costurilor de mentenanță și a elementelor mecanice din cadrul echipamentului, în special a pieselor de schimb (cuțitele), care, din cauza numărului frecvent de tăieturi, adesea, suferă reascuțiri și uzuri.

Prima parte a lucrării se referă la noțiuniile fundamentale și uzuale în industria auto, descrierea producției de plăci electronice, principiul de bază al separării plăciilor electronice, și descrierea echipamentului manual de depanelare, cu acționare prin pedală, pe scurt, o descriere a echipamentului în stadiul său inițial, definite în capitolul 1. Principiile și stadiul echipamentului aduc o problematică asupra timpului și uzurii echipamentului, din cauza utilizării nemonitorizate a acestuia.

A doua parte a acestei lucrări cuprinde optimizarea echipamentului de depanelare, printr-un sistem de semiautomatizare, care va înlocui pedala, prin intermediul calculatorului, și al unui program bine definit, care va declanșa cuțitele de tăiere într-un mod controlat și ergonomic, spațiului de lucru. Începând din capitolul 2 al lucrării am prezentat noțiuni de semiautomatizare, sistemul de senzorică și pneumatică înlocuitor de pedală, împreună cu elementele lui componente, programul de aplicare și studiul de durabilitate și capabilitate al acestui sistem, care oferă rezultate considerabile, în aplicabilitate și productivitate. În capitolul 3 va fi prezentat sistemul de semiautomatizare și avantajele acestuia, într-o continuă comparație cu echipamentul acționat prin pedală, această comparație modifică instrucțiunea de lucru, reduce riscurile și costurile întreținerii echipamentului, din punct de vedere al timpului, separările plăcilor se efectuează mai frecvent, mai controlat și pot fi contorizate, în funcție de forma și numarul de tăieturi.

La finalul lucrării se realizează un portofoliu cu contribuțiile proprii, și anume, concluziile rezultate în urma studiului, se prezintă sintetic o suma a rezultatelor obținute în comparație și se sublinează fezabilitatea sistemului, care aduc o productivitate sporită și un control benefic asupra echipamentului, al plăcilor și asupra mentenanței, care oferă vitalitate procesului.

Bibliografia conține toate sursele utilizate în decursul studiului, unele din referințele bibliografice sunt prezente în subsolul paginii, unde a fost necesară invocarea lor.

Desenele de ansamblu ale echipamentului de depanelare si cele explicative sunt realizate în 2D, cu ajutorul programului Autocad, cele ale sistemului de înlocuire al pedalei în excel, iar programul de acționare al pedalei in HTML și XML, programe utilizate pentru achizitorul de date, prin interfața programului CVI NATIONAL INSTRUMENTS 2010 SPI, se controlează sistemul senzoric și pneumatic, se facilitează monitorizarea, combinarea codurilor Datamatrix de pe întreaga placă, separarea controlată a numărului de tăieturi, contorizarea plăcilor, toate acestea în scopul optimizării procesului de separare, și totodată a fluxului procesului de producție, monitorizare in Minitab 16.

Abstract

The automation and semi-automation systems used in electronics production equipment, that produce electronic boards, PCB (printed circuit boards), electronics and devices, tend to be diverse and more flexible in the worldwide automotive industry, throughout programmable electronics entire portals can be defined to highlight a secure and comfortable future for any driver that adventures upon the road.

The basic interest of this study is an optimized depaneling or separation of electronic boards used in the electronics industry, in the production series development.

As for fundamental purpose of the paper, the making of a simple and efficient semi-automated system in all production series that make electronic boards, and of course, a better control and a careful monitoring of the separation process of the electronic boards, a cost reduction of maintenance and mechanic spareparts, that take part in the equipment, and because the frequent number of separtion cuts, often take on resharpening processes and wear off.The first part of the paper refers to the fundamental and ordinary notions used in the automotive industry, the description of production series for electronic boards, the basic priciple of electronic board separation, and the description of the manual depaneling equipment, that is activated on pedal, shortwise, a description of a depaneling equipment, in the initial phase, all well underlined in Chapter 1. The principles and the study of the equipment show a problematic upon cycle time and mechanical worn out of the functionality of the equipment, because of the unmonitored process itself.

In the second part of the paper, the description of the optimized equipment takes place, throughout a semi-automated system that will replace the pedal, and using a computer and a well configured program, the equipment can activate the knives systems in a controlled and useful workspace. Starting from the beginning of Chapter 2, I have presented semi-automation notions, pneumatics and sensorics elements, the application program, the durability and capability of the system, that offer considerable results, in applicability and productivity. In chapter 3 the semi-automation system and the advantages will be presented, in a continuous comparison with the initial state of the equipment, this will modify the work instruction and will reduce the risks and maintenance costs, in terms of time, the PCB separation will take place more frequent, controlled and can be counted, following the form and number or cuts performed on the PCBs.

The final stage of the study realizes a portfolio of self contributions, namely, conclusions resulted from the study itself, that present a synthetic sum of results obtained in comparison and mark the fesability of the system, an increased productivity and a better control on the equipment, PCBs and the maintenance process, this result in a great vitality of the process itself.

The Bibliography lays out all the sources and resources issued in the study, the hypertext references shown throught the paper, present at some page footers, were placed where their conjuration was strictly required.

The drawings and schematics of the depaneling and the detailed ones are designed in 2D equipment, using Autocad, and the replacement system in Excel, the program was developed in HTML and XML, for the pneumatic and sensoric activation of the cuts, the program uses an aquisition board, throught an CVI NATIONAL INSTRUMENTS 2010 SPI interface, monitoring in Minitab 16.

Capitolul1. Cosiderații teoretice

1.1. Industria auto

1.1.1. Situația industriei auto la nivel european și național

Dezvoltarea ascendentă a industriei auto la nivel european înregistrată  în ultimele 3 decenii s‐a bazat pe o cerere internă în continuă expansiune determinată la rândul său de factori interni precum creșterea gradului de motorizare în  țările europene  și de mărirea  și întinerirea mai rapidă a parcului auto, însă și o creștere spectaculoasă a piețelor emergente.

Conform celor mai recente date statistice publicate de către Asociația Europeană  a Producătorilor de Autovehicule (ACEA), cifra de afaceri anuală realizată de către companiile europene din domeniu s‐a ridicat în anul 2013 la peste 843 miliarde euro, reprezentând 6,6% din produsul intern brut comunitar. Industria auto se numără printre domeniile economice cu o pondere ridicată a valorii adăugate brute (154,3 miliarde euro în anul 2013, la nivelul Uniunii Europene).  În același timp, sectorul auto are o contribuție foarte importantă la  echilibrarea schimburilor comerciale ale statelor europene, balanța exporturi/importuri în domeniul auto la nivelul Europei înregistrând an de an excedente considerabile (95,1 miliarde euro în anul 2014). Industria auto europeană acordă  o atenție sporită  conformării cu politicile naționale  și europene de mediu. Astfel, s‐au depus eforturi susținute în direcția reducerii cantității de emisii de gaze cu efect de seră  prin crearea unor motoare cu un consum redus de combustibili, în paralel cu creșterea performanțelor tehnice ale noilor autovehicule  și prin dezvoltarea autovehiculelor electrice, și a pieselor electronice care sunt lipite cu cositor fără plumb, progrese remarcabile s‐au făcut de asemenea în direcția creșterii siguranței pasagerilor  și a celorlalți participanți la trafic  și îmbunătățirea confortului pasagerilor. Aceste evoluții tehnologice sunt posibile tot mai frecvent grație investițiilor considerabile în cercetare‐dezvoltare‐inovare realizate de marile companii europene din sectorul auto. Conform datelor statistice publicate de către Asociația Europeană  a Producătorilor de Autovehicule, investițiile în cercetare–dezvoltare ale firmelor din industria auto au totalizat în anul 2013 peste 32 miliarde euro, reprezentând 3,8% din cifra de afaceri realizată  de acest sector economic, aproape 10 mii patente sunt înregistrate anual în industria auto europeană, acest efort investițional susținut a permis obținerea unor progrese tehnologice remarcabile care fac din industria auto, unul din principalii vectori ai creșterii competitivității economiei țărilor europene și consolidarea poziției de lider în domeniul producției auto. Câteva cifre statistice sunt edificatoare pentru a arăta importanța contribuției sectorului auto la crearea de locuri de muncă și creșterea nivelului de ocupare în  țările europene. În anul 2013, activau în industria auto din Europa – direct sau în activitățile industriale conexe ‐ aproximativ 3 milioane de persoane. Alte 9,8 milioane salariați își desfășurau activitatea în alte sectoare economice aflate în legătură directă cu sectorul industriei auto (vânzări, închirieri, întreținere, reparații, transporturi rutiere, construcții drumuri etc ). În total, 12,9 milioane persoane sunt angajate în activități economice aflate în legătură cu industria auto.   Evoluția industriei auto la nivel national, după un deceniu de scădere aproape continuă a industriei auto din țara noastră, tendința s‐a inversat începând cu anii 2000, iar România se numără astăzi printre statele europene cu cea mai rapidă creștere a producției auto. Această evoluție se datorează investițiilor străine realizate de importante companii din domeniul industriei auto  (Renault, Daewoo, înlocuită  în 2008 de Ford Company  ‐  firme care au preluat Uzinele Dacia  și Uzina de Autoturisme Craiova), care la rândul lor au atras    investiții semnificative din partea producătorilor de diverse părți componente  și subansamble auto (Continental, DTR Draexlmaier, Autoliv, Schaeffler, SNR Roulments, Stabilus, Takata, Faurecia Seating, Kromberg &Schubert etc). Potrivit datelor Băncii Naționale a României, soldul investițiilor străine directe în industria mijloacelor de transport se ridica la peste 3,17 miliarde euro la sfârșitul anului 2012, cea mai mare parte a acestora fiind concentrate în subdomeniul auto. Numărul de vehicule asamblate în România în anul 2013 a atins cifra de 411 mii, cea mai mare parte a producției fiind exportată. La aceasta se adaugă producția de piese  și subansamble auto care intră  în componența unor mărci de prestigiu.   Exporturile realizate de industria auto la nivel național însumează în 2013 peste 7 miliarde euro reprezentând 14,3% din totalul exporturilor României. Valoarea exporturilor a avut o creștere exponențială în doar 10 ani (de la 0,44 miliarde euro în 2003 la 3,55 miliarde euro în anul 2009 și la 7,07 miliarde în 2013), susținând semnificativ  creșterea economiei românești. Potrivit datelor Asociației Europene a Producătorilor de Autovehicule, numărul angajaților din sectorul auto din România s‐a ridicat la aproximativ 117 000 în anul 2013, iar potrivit datelor Institutului Național de Statistică la 134 622 persoane (12,6% din totalul salariaților din industria prelucrătoare). Costul încă scăzut al forței de muncă și competența profesională a angajaților sunt cei doi factori ce au influențat decizia firmelor din domeniul auto de a investi în țara noastră.  Privită prin prisma dezvoltării unei economii bazate pe cunoaștere,deosebit de importantă  este crearea unor centre tehnologice precum Centrul de Tehnologie Renault de la Titu care concentrează cele mai înalte competențe din domeniul tehnologiilor auto  și contribuie la dezvoltarea de noi produse. Multiplicarea acestui tip de investiții prin crearea unor noi astfel de centre (Centrul de Cercetare  și Dezvoltare al firmei Continental din Timișoara și Sibiu, Centrul de Cercetare al companiei Bosch din Cluj Napoca, Centrul de Cercetare  și Dezvoltare al firmei Continental din Iași, Centrul de Inginerie  și Dezvoltare Autoliv din Brașov etc. ) favorizează  întărirea legăturii cercetare  ‐  producție, permițând valorificarea potențialului de inovare al specialiștilor români și sporirea valorii produselor realizate.În ciuda numărului în creștere de producători de componente pentru automobile care se localizează în România, grupul acestora rămâne unul concentrat.

Starea actuală a industriei de automobile din România denotă interesul pentru potențialul reprezentat de componentiștii români este unul real și în creștere, companiile străine exprimându-și interesul să dezvolte afaceri în industria auto fie prin investiții directe, fie prin formare de joint ventures cu firmele autohtone. Acești agenți economici au contracte și sunt subcontractori pentru fabricanți de sisteme și module ai marii constructori de automobile sau pentru rețelele internaționale de piese de schimb. Astfel, amintim aici investițiile din România ale unor concerne străine cu ramificații mondiale: Continental, SNR, Dura Automotive, Delphi, Lisa Draexlmaier, INA Schaeffler, Timken, Koyo, Sumitomo, Yazaki, Leoni, Lear, Takata Petri, Faurecia și alții, clienți ai marilor producători de automobile Ford, BMW, Daimler Chrysler, Peugeot, Citroen, Fiat, Mercedes Benz, Volvo, General Motors, Toyota, Subaru.

Fig.1.1. Harta Automotive Parts Manufacturing in Romania elaborat de Central Europe Trust Company

1.1.2. Situația industriei auto în regiunea centru

Evoluția sectorului auto în Regiunea Centru, are o tradiție puternică, uzina constructoare de camioane și autospeciale de la Brașov fiind în același timp unul dintre pionierii industriei auto românești și unul din cele mai longevive branduri românești. Începuturile uzinei se găsesc în anii 20 ai secolului trecut când aici a fost înființată societatea ROMLOC, firmă ce producea material rulant, iar mai târziu motoare  și automobile. Începând cu anii 50 aici s‐au produs camioane, producția ajungând la finele deceniului 8 ai secolului trecut la peste 30 mii bucăți. Ulterior, câteva firme importante producătoare de componente și subansambluri auto s‐au dezvoltat atât în Brașov cât și în orașele apropiate (Sfântu Gheorghe, Săcele), un alt centru al industriei auto în Regiunea Centru este Sibiul. Uzina Automecanica Sibiu și Uzina Elastic Sibiu s‐au unificat în 1969, firma rezultată în urma fuziunii. Întreprinderea de Piese Auto Sibiu  ‐  fiind una dintre cele mai importante companii românești în domeniul auto din anii 70‐80, multe alte companii producătoare de caroserii, remorci și suprastructuri auto precum și de vehicule speciale funcționau în județul Sibiu la Mediaș și Avrig‐Mârșa.  Perioada tranziției către economia de piață s‐a dovedit dificilă pentru sectorul auto, puține dintre vechile companii românești din industria auto reușind să se adapteze noilor condiții de piață și să  rămână  profitabile. Începând cu anii 2000, în România au pătruns de prestigioase firme europene în domeniul auto, aceste companii fiind atrase de disponibilitatea forței de muncă și costurile salariale scăzute, pe de o parte și de stabilitatea mediului economic  și dispariția taxelor vamale după  aderarea României la Uniunea Europeană, pe de altă parte. Regiunea Centru, alături de Regiunea Vest și de Regiunea Sud Muntenia se numără printre zonele cu cea mai rapidă creștere a investițiilor străine în domeniul auto. Deși predomină  capitalul german (prin firme precum Continental Automotive, Ina Schaeffler, Mercedes Benz, Siemens, DTR Draexlmaier, Bosch, Marquardt Schaltsysteme, Kromberg &Schubert etc), sunt prezente  și companii franceze precum SNR Roulments, Hutchinson, Faurecia Seatings, austriece (Hirschmann Automotive), spaniole   (Cie Automotive, Indcar, Grupo Antolin), japoneze (Takata, Sumitomo) sau suedeze (Autoliv), maghiare (Valkes), belgiene (VCST), se produc diverse componente precum rulmenți, arcuri, transmisii, elemente ale cutiilor de viteză, volane, cabluri electrice, subansambluri electronice, matrițe, airbag‐uri, tapițerii auto, anvelope, caroserii, remorci. Unitățile de producție variază mult ca dimensiuni și număr de locuri de muncă, pornind  de la unități mici cu câteva zeci de salariați la unități cu peste 3000  salariați în cazul fabricii Ina Schaeffler de la Brașov, iar în 2014, Continental Automotive Systems Sibiu.   

Raportat la valoarea totală a exporturilor realizate la nivel județean, cele mai mari ponderi se înregistrează  în județele Brașov  și Sibiu (22,6% respectiv 17,2%), în Mureș  ponderea sectorului auto atinge 6,4%, în timp ce în celelalte județe ponderea sectorului auto se situează sub pragul de 5%. Cu toate că atât ponderea cât și valoarea exporturilor auto rămân reduse, evoluția cea mai dinamică la nivel județean se înregistrează în județele Harghita, Covasna și Alba, iar dintre județele cu o pondere importantă a domeniului auto în exportul regional, Sibiul a avut cea mai bună performanță, cu o creștere în perioada 2003‐2014 de peste 12 ori a valorii exporturilor sectorului auto.

Fig.1.2. Distributia pe judete a exporturilor de autovehicule si componente auto in anul 2014 (mii euro)

Conform datelor statistice oficiale, în anul 2012, numărul mediu anual de salariați din sectorul auto la nivelul Regiunii Centru era de 23,6 mii persoane,  fiind cu cca 1700 angajați peste numărul de salariați din 2008, anul de debut al crizei economico‐financiare. Astfel, în 2012, sectorul auto deținea o pondere de 13,1% din personalul angajat în industria prelucrătoare la nivel regional și de 11,4% din totalul angajaților din industria regională. La nivel județean, cele mai ridicate ponderi ale domeniului auto în numărul total de angajați din industria prelucrătoare se înregistrează în județele Sibiu (27,1%) și Brașov (17,9%).  

Fig.1.3. Ponderea industriei auto în totalul exporturilor (%, 2013)

1.1.3. Noțiuni de bază în producția electronică

Orchestrarea întregului ansamblu de resurse în vederea obținerii produsului final constituie obiectivul central al producției, aceasta înseamnă că în sfera de responsabilitate a managementului producției intră toate activitățile prin intermediul cărora se planifică, organizează, coordonează, antrenează și controlează utilizarea resurselor necesare realizării produselor și serviciilor, tipurile de decizii luate la nivelul managementului producției pot fi tipologizate după mai multe criterii.

Dacă se are în demersul logic al managementului oricărei activități se întâlnesc următoarele decizii:

PLANIFICARE Ce, cât și până când trebuie produs?

ORGANIZARE Cine, ce, unde, când, cum trebuie produs?

COORDONARE Lansarea comenzilor. Maniera în care componentele sistemului productiv interacționează unele cu altele.

ANTRENARE Planuri de recompensare în funcție de performanțe.

CONTROL Stocuri și calitate.

În funcție de natura deciziilor avem:

Decizii strategice:

-Stabilirea portofoliului de produse.

-Construirea, dezvoltarea și închiderea capacităților de producție.

-Selectarea tehnologiei de fabricație.

-Selectarea amplasamentului capacităților de producție.

Decizii tactice:

-Alegerea echipamentelor și utilajelor.

-Subcontractarea producției.

Decizii operaționale:

-Programarea operative.

-Controlul calității.

-Optimizarea mărimii stocurilor.

Obiectivele managementului producției pot fi sintetizate după cum urmează:fabricare unor produse de calitate, la cel mai redus cost posibil, livrate la termenul convenit cu clienții și flexibilitatea respectiv adaptarea rezultatelor producției, din punct de vedere sortimental, flexibil, cantitativ și funcțional, la nevoile specifice ale beneficiarilor în cel mai scurt timp posibil. Calitatea constituie, la momentul actual, un parametru definitoriu pentru performanța sistemului productiv. În condițiile concurențiale manifestate pe toate piețele ea nu mai reprezintă un deziderat ci un imperativ. Sfera de cuprindere a noțiunii de calitate s-a lărgit pornind de la considerentul că bunul fizic este doar o parte din ceea ce se oferă clienților, nevoile acestora înglobează elemente conexe cum ar fi serviciile legate de achiziționarea produsului sau serviciile oferite după vânzare. Tocmai la nivelul acestor servicii se face remarcat costul noncalității, în consecință, controlul calității s-a focalizat nu asupra produsului ci asupra întregului proces de producție. Costul de producție reprezintă cel mai important determinant al competitivității mai ales în sectoarele unde intensitatea luptei concurențiale este foarte mare. În acest context, capacitatea totală întreprinderii de a mări marja de profit depinde de abilitatea de a controla nivelul costurilor de producție, aspectul esențial este legătura dintre evoluția productivității și mărimea costurilor de producție, eforturile de creștere a productivității muncii se circumscriu mai ales sferei funcțiunii de producție. Livrarea la timp a produselor constituie nu doar un câștig în planul imaginii ci, adeseori, o cerință contractuală stipulată în contractele cu beneficiarii, a cărei nerespectare atrage de la sine plata de penalități. Flexibilitatea reprezintă răspunsul întreprinderii la variațiile tot mai impredictibile ale cererii, variații generate de dorința beneficiarilor de a dispune de un nivel al stocurilor cât mai redus și de deplasarea accentului, în măsura posibilităților, pe particularizarea produselor potrivit cerințelor specifice ale clienților. Rapiditatea cu care întreprinderea reușește să atingă aceste deziderate constituie o altă dimensiune a flexibilității agenților economici. În procesul de producție, materiile prime suportă o serie de transformări la diferite stații de muncă, în diferite secții, într-o anumită ordine tehnologică, succesiunea acestor transformări, de la introducerea în fabricație a materiei prime până la recepționarea produsului reprezintă ciclul de fabricație al acestui produs, pentru diferite necesități ale organizării și programării producției, durata ciclului de fabricație se poate determina în decursul orelor, al zilelr lucrătoare (efective) sau al zilelor calendaristice. În afară de durata ciclului de fabricație al produsului finit (și tocmai pentru a se ajunge la aceasta) este necesar să se determine duratele ciclului de fabricație ale diferitelor piese și subansamble ale produsului, în diferite faze ale procesului de fabricație (de exemplu, durata ciclului de fabricație al reperului de la prelucrări mecanice). Durata ciclului de fabricație este un indicator tehnico-economic important, acesta este folosit : în producția neterminată; în lucrările de programare a producției; unde se cunoaște durata ciclului de fabricație a produsului și termenul de livrare prevăzut în planificarea producției se poate stabili exact termenul de lansare în fabricație, astfel încât să se respecte termenul de livrare solicitat de beneficiar; reducerea duratei ciclului de fabricație este semnificativă în aprecierea creșterii eficienței economice (având în vedere că aceasta este întotdeauna rezultatul îmbunătățirii utilizării forței de muncă și al capacităților de producție existente în ultimă analiză rezultatul creșterii productivității muncii); prin calcularea unei durate programate (standard) a ciclului de fabricație (în condițiile specifice întreprinderii respective) și prin compararea cu aceasta a duratei efective a ciclului de fabricație al produsului se pot stabili și localizarea cauzelor eventualelor depășiri, luându-se măsurile tehnico-organizatorice corespunzătoare, determinarea duratei standard a ciclului de fabricație (stabilirea duratei sale normale), ca și analiza posibilităților de reducere fac necesară cunoașterea structurii (componenței) ciclului, structura ciclului de fabricație prezintă particularități de la o ramură industrială la alta, în general, aceasta se prezintă succesiunea operațiilor tehnologice prin care se obține produsul reprezintă ciclul tehnologic. Cu unele excepții, ciclul tehnologic este comparat cu cea mai mare pondere, care determină hotărâtor întreaga durată a ciclului de fabricație. Operațiile auxiliare sunt operații netehnologice prin care nu se intervine direct în transformarea obiectelor muncii în produse, dar prin care se creează condiții pentru aceasta (de reparare a utilajului de producție, de transport intern etc), întreruperile normale sunt întreruperi necesare sau unele întreruperi inevitabile ale ciclului tehnologic. Întreruperile interoperații sunt așteptări ale semifabricatelor înaintea operațiilor care urmează, atunci când mașinile respective nu sunt disponibile (sunt încărcate cu alte lucrări), la producția în serii mici și mijlocii și în producția de unicate, în cursul săptămânii, decadei sau cel al lunii, pe aceleași mașini se execută diferite repere. Sunt excluse la producția de serie mare și masă, organizată pe linii tehnologice cu flux continuu, având în vedere specializarea pe obiecte a liniilor tehnologice și transferul ritmic al obiectelor de la o operație la alta. În condițiile organizării producției în flux continuu, pe linii de serie tehnologice, în cadrul schimburilor de lucru apar însă, ca o componentă distinctă a ciclului de fabricație, întreruperile pentru odihna muncitorilor (în celelalte forme de organizare a producției, timpul pentru odihnă se află cuprins, sub formă de cote-părți în duratele operațiilor).. Pentru un program de producție dat al întreprinderii, unele secții trebuie să lucreze în trei sau schimburi, iar altele să fie suficient să funcționeze (să spunem) în două schimburi. La acestea din urmă secții, schimbul al 3-lea și al 4-lea este un schimb neprogramat (nelucrător) care constituie o întrerupere a ciclului tehnologic, ceea ce determină o prelungire a duratei ciclului de fabricație, stabilirea duratelor componentelor structurale ale ciclului de fabricație se face în funcție de natura acestora prin calcul analitic sau prin determinări experimentale la fața locului, în secții și ateliere.

Fig.1.4. Strucura unui ciclu de fabricație

1.2. Principiul separării plăcilor electronice

1.2.1. Echipamentul de depanelare

Depanelarea manuală a placilor electronice, se realizează cu ajutorul unui dispozitiv masina-unealta avand o lamela (un sistem de cuțite) care îndepartează surplusul de material, prin aer comprimat, fiind acționat printr-o pedală, care apasată cu piciorul, ceea ce declanșează sistemul de cuțite. Sistemul de cuțite trebuie să intre etans în canale bine delimitate de tăiere, care sunt imprimate și perforate în placă de către furnizorul fabricant de PCB-uri.

Dimensionarea plăcii sau a PCB-ului

În producțua de PCB-uri se utilizează o mărime standard, această mărime este importantă și pentru produsele de serie, cele în cantități mari. Se urmărește potrivirea a câtor mai multe plăci pe un tablou de comandă pentru a se putea economisi cât mai mult spațiu în vederea reducerii costurilor, bineînțeles pentru a se putea produce cât mai mult într-un spațiu cât mai ergonomic. Dimensionarea unei plăci normale pentru căile de tăiere (felul în care plăcile sunt separate pe un tablou de comandă, și pe suport) este de 0,3”; există o margine de 1,0” și 2,0”, necesară manevrării, grosimea standard a plăcii fiind de .0,62”, alte măsuri tipice, destul de des întâlnite sunt .010”, .020”, .031” și .092”.

Lățimea și spațierea canalelor de tăiere

 În producerea PCB-urilor, procesele chimice și fotografice folosite solicită atât o minimă grosime cât și o minimă spațiere între canale, pentru a facilita pătrunderea sistemului de cuțite, dacă un canal este făcut mai mic decât necesar, nu se va putea realiza o conexiune. În cazul în care două canale sunt mai aproape decât este impus în standard, există șansa apariției unui scurt-circuit, acești parametri sunt specificați ca „regulile x/y”, unde x reprezintă lățimea minimă și y spațierea minima.

În standard regula 8/10 indică ca 8 mm reprezintă lățimea minimă și 10 mm este spațierea minimă.O regulă de proces modern tipic are valoarea de 8/8, dar și valori mici precum 2/2 sunt valabile, placa trebuie expusă procesului de sudură cu regula 8/8, dar și valori mai mici precum 2/2 sunt valabile. În procesul de fabricație al plăcii electronice, aceasta trebuie expusă procesului de sudură cu regula 8/8, dar în cazul lucrului manual, de regulă, 10/10 este cea mai accesibilă. acestea se aplică la orice metal de pe PCB(inclusiv la pad-urile ce determină spațierea și grosimea dimensiuniilor liniilor pentru PCB ).

Mărimea pad – urilor 

Problemele pe care le ridică această situație este posibilitatea de sudură și de prelucrare manuală, posibilitatea de sudură este doar o problemă de îndemânare, deci nu necesită considerație specială, posibilitatea de prelucrare manuală ține de riscul de distrugere a pad – ului în procesul de găurire. Dacă un orificiu este puțin în afara centrului, pad – ul poate fi stricat la o margine, conducând la un scurt-circuit.

Mărimea orificiului 

Majoritatea producătorilor de PCB-uri au o selecție largă de mărimi disponibile de orificii, grosimea poate varia de la 001” până la 003”.

Echipamentul de depanelare

Echipamentul se folosește pentru tăierea plăcilor (multipanel-lui) cu ajutorul unui sistem compus din două cuțite asociate

Acest echipament este acționat pneumatic, placa fiind tăiată prin acționarea pedalei.

Se poate regla dimensiunea dintre cuțite în funcție de grosimea plăcii.

Presiunea minimă la care poate funcționa este de 3 bari, in cazul în care presiunea este mai mică, timpul de tăiere va crește. Cuțitele pot fi folosite circa 150 000 de tăieturi, după care se vor trimite la ascuțit și se vor înlocui cu un alt set de schimb.

Pentru o durabilitate cât mai mare cuțitele trebuie să îndeplinească următoarele caracteristici:

-Să fie paralele și aliniate în zona de sus și zona de jos.

-Să aibă aceeași adâncime și în partea de sus și în cea de jos.

-Distanța dintre cuțite trebuie să fie între 0,4-0,5 mm

-Unghiul cuțitelor trebuie să aibă 30 grade

Fig.1.5. Echipamentul de depanelare

Fig.1.6. Schema echipamentului de depanelare, v-cut, cu sistem de taietură în V a cuțitelor

Fig.1.7 Distanța dintre cuțite, trebuie să fie de aproximativ 0,01mm

Fig.1.8. Schema pneumatică a echipamentului de depanelare

1.2.2. Instrucțiunea de lucru a echipamentului de depanelare

Instrucțiunea de lucru în utilizarea echipamentului de depanelare se referă la operarea echipamentului, de către personalul calificat, un operator instruit în producția de serie electronică, pentru acest echipament de lucru, în cadrul acesteia se descrie în pași, treptat, cum trebuie folosită această stație, procedural.

Etape din instrucțiunea de lucru pentru echipamentul de depanelare:

Se porneste echipamentul apăsând butonul de pornire "ON" de pe cutia de alimentare cu aer comprimat pentru mașina NTM 300 NSL.

Se va verifica presiunea aerului comprimat din instalație, (trebuie sa fie intre 5 si 7 Bar, pentru o apăsare ușoară a pedalei

Se va verifica starea cuțitelor, în cazul în care prezintă urme vizibile, de uzură.

Se verifica vizual cutițele sa NU fie ciobite sau deteriorate, în cazul în care sunt ciobite se va anunța tehnicianul, care are obligația de a le înlocui.

Se va verifica counterul echipamentului, un aparat de contorizare, aflat pe echipament, dacă numărul de tăieturi depăștește 150 000 de tăieturi, cuțitele vor trebui înlocuite cu un alt set.

Se va verifica dacă distanța dintre cuțite este reglată în așa fel încât multipanelul, adică placa electronică să intre cu ușurință doar pe canalele dedicate dintre PCB-uri. Distanța dintre lamele maținii de depanelat și canalul plăcii trebuie să fie de aproximativ 0,4 mm în așa fel încât să nu fie posibilă introducerea plăcii decât utilizând canalele (degajarile marcate dintre PCB-uri) din zona de taiere.

Se va verifica suportul sau rama corespunzătoare fiecarui tip de produs, și starea acestuia, și se vor face reglajele corespunzătoare unei utilizari ușoare, astfel încât introducerea suportului cu placa să permita pătrunderea ușoară a canalelor plăcii sub sistemul cuțitelor de tăiere al echipamentului.

Pașii procesului de depanelare:

Se scoate multipanelul, adică placa, din magazia dedicată produsului respectiv fără atingerea componentelor electronice de pe acesta.

Multipanelul se va scana eticheta Datamatrix și se va combina, după aceea se va poziționa pe rama corespunzătoare produsului în lucru, cu releele- procesoarele în sus.

Pentru a tăia primul semipanel, poziția manetei trebuie sa fie in pozitia 3 de pe indexor. Se împinge rama sub cuțitele de tăiere și se declanșează depanelarea/ tăierea apăsând pedala, dupa ce placa a fost tăiată, se poate scoate rama de sub sistemul de cuțite.

Se va scoate semipanelul și se va poziționa în partea dreaptă a ramei. Se va împinge semipanelul rămas, până în opritoarele finale. Se împinge rama sub cuțitele de tăiere și se apasă pedala.

Dupa ce piesa a fost tăiată, se scoate rama de sub cuțite, marginea PCB-ului va cadea in tăvița de colectare a deșeurilor.

Se împinge ușor, rama cu semipanelul până în opritoarele finale, se apasă butonul portocaliu până când stiftul de pe pârghie iese din lăcaș, apoi se trage manerul ramei spre stânga până când stiftul ajunge în poziția inițială, se va scoate PCB-ul din ramă.

Se verifică vizual, de către operator, fiecare PCB să nu aibă bavuri, fibre/franjuri și componentele să nu fie lovite sau deteriorate sau contaminate, se va verifica dacă PCB-ul este tăiat corespunzător, dacă acesta este conform se poziționează în tava dedicată și creată special pentru susținerea etanșă și fixă a PCB-ului.

În cazul apariției PCB-urilor cu defecte de separare (bavuri, degradare, muchie deteriorată, franjuri, contaminări) operatorul va întrerupe operația, va pune piesa în zona corespunzătoare produselor FAIL sau defecte, și va completa Raportul de neconformitate și va anunța seful de linie și tehnicianul de reparații. Separarea panelurilor trebuie să se facă dintr-o singură încercare, rezultatul tăieturii trebuie să fie o muchie curată și dreaptă. Nu se admite separarea panelurilor prin îndoirea simpla mecanică sau repetată (tensiuni mecanice periculoase pentru componente).

Fig.1.9. Procesul de depanelare manuală în pași simpli

Capitolul 2. Semiautomatizarea echipamentului de depanelare

2.1. Noțiuni despre automatizare și semiautomatizare

Sisteme de reglare automată, prin automatizarea proceselor de producție se urmărește asigurarea tuturor condițiilor de desfășurare a acestora fără intervenția omului, semiautomatizarea presupune intervenția omului, în manipularea procesului, fie că aceasta ajută doar la înlocuirea unei simple manete, fie că înlocuiește o funcție manuală a mașinii. Această etapă presupune crearea acelor mijloace tehnice capabile să determine evoluția proceselor într-un sens prestabilit, asigurându-se producția de bunuri materiale la parametrii doriți. Se poate vorbi în acest caz de procese de producție automatizate și semiautomatizate a căror evoluție poate fi controlată în mod automat fără intervenția omului, sau cu intervenții minore ale operatorului care utilizează echipamentul. Etapa automatizării presupune existența proceselor de producție astfel concepute încât să permită implementarea mijloacelor de automatizare, capabile să intervină într-un sens dorit asupra proceslor, asigurând condițiile de evoluție a acestora în deplină concordanță cu performanțele optime. Ansamblul format din procesul supus automatizării și mijloacele tehnice ce asigură automatizarea acestuia constituie un sistem automat.

Introducerea practică a acestor principii, metode și mijloace de automatizare poartă denumirea de automatizare proceselor industriale, care rezolvă cu succes problemele legate de asigurarea unor regimuri optime dorite pentru acestea, fără intervenția subiectivă a operatorului uman, asigură conducerea unor procese greu accesibile care evoluează în medii în care prezența omului este imposibilă. Probleme generale ale automatizării proceselor tehnologice, pot fi evidențiate:

– probleme conceptuale în elaborarea unor principii și metode de natură procedural;

– probleme aplicative legate de realizarea unor echipamente și structuri de sisteme de reglare și de conducere.

Problematica generală a automaticii cuprinde:

a) conceperea structurilor și strategiilor optime pentru conducerea proceselor.

b) introducerea pe un suport hardware corespunzător ale acestor strategii.

În cadrul elaborării unui sistem de automatizare, se impun urmatoarele etape:

– pentru elaborarea structurilor și strategiilor de conducere:

a) construcția modelelor funcționale și structural funcționale pentru procese supuse automatizării, respectiv identificarea cât mai exactă a proceselor tehnologice;

b) sinteza structurilor și strategiilor de reglare și conducere, în vederea realizării unor obiective prestabilite la valori optime.

– analiza introducerii structurilor și strategiilor de conducere sintetizate pentru modelele cantitative cu maximă adecvare la realitate, limitările echipamentelor hardware și manuale, cât și precizia modelelor matematice cu care se operează determină performanțele unei soluții de automatizare.

– validarea soluției de automatizare pe proces, prin analiza performanțelor realizate în urma folosirii soluției de automatizare. Astfel, automatizarea unui proces presupune alegerea și dimensionarea celor mai eficiente mijloace tehnice, care să asigure desfășurarea procesului în conformitate cu cerințele de performanță impuse. Adoptarea unei soluții adecvate de automatizare presupune pe de o parte cunoașterea cât mai completă a evoluției procesului, a resticțiilor tehnologice în care evoluează, iar pe de altă parte proiectarea și alegerea unei soluții atât ca structură conceptuală cât și ca echipament de automatizare care să permită conducerea procesului după strategii predeterminate cu satisfacerea criteriilor de performanță impuse întregului sistem de conducere, analiza sistemelor de reglare (conducere) se impune ca o etapă importantă în studiul acestor sisteme pentru evidențierea performanțelor realizate de o soluție de automatizare. În abordarea problemelor de proiectare a sistemelor de reglare automată, o primă etapă o reprezintă alegerea și dimensionarea elementelor de execuție și a traductoarelor. Aceste echipamente de automatizare se aleg și se dimensionează în funcție de particularitățile proceselor, de sursele de energie ale procesului, de particularitățile perturbațiilor care acționează asupra acestuia și de natura fizică a variabilelor măsurate precum și de performanțele generale impuse sistemului de reglare. Alegerea echipamentelor hardware pentru introducerea strategiei de reglare reprezintă o altă etapă în realizarea unei soluții de automatizare, sau chiar semiautomatizare, soluția de automatizare sau de semiautomatizare este determinată de tipul procesului, de particularitățile și complexitatea acestuia, de gradul de cunoaștere al procesului și de cerințele de performanță impuse evoluției acestuia, gradul de automatizare și complexitatea echipamantelor destinate conducerii unui proces sunt determinate de complexitatea strategiilor de conducere sintetizate, de cerințele de performanță impuse sistemului de conducere.

Formalismul structural-funcțional (intrare-stare-ieșire), utilizat pentru caracterizarea sistemelor a fost corelat cu facilitățile oferite de tehnica de calcul, aceasta a permis elaborarea unei teorii unitare proprii sistemelor de reglare și conducere a proceselor, asigurându-se saltul calitaiv de formulare și rezolvare într-o manieră sistemică structurală a problemelor de conducere a proceselor.

Automatica dispune astăzi de instrumente specifice pentru rezolvarea eficientă a oricărei probleme de analiză sau sinteză a sistemelor cu parametri concentrați sau cu parametri 6 distribuiți, deterministe sau stocastice, liniare sau neliniare. Au fost utilizate circuite integrate, au fost realizate sisteme de conducere cu un înalt grad de inteligență incorporat, s-au utilizat microprocesoare cu lugimea cuvântului de 32 biți și la frecvențe mai mari de 25 MHz, multiplicatoare hardware rapide.

Pentru determinarea modelelor matematice asociate unor procese (obiecte fizice) se utilizează o combinație adecvată de procedee teoretice și experimentale, a căror succesiune este determinată de caracteristicile sistemului supus modelării, modelele matematice utilizate pentru caracterizarea proceselor pot fi structurale sau sintetice, parametrii unui model structural au o interpretare structurală naturală și sunt determinați de legi fizice specifice. Modelele sintetice nu sunt bazate pe legile fizice ce caracterizează procesul. O modelare eficientă presupune satisfacerea următoarelor trei cerințe:

– universalitatea sau flexibilitatea (se pot aplica modelele tuturor obiectelor ce fac parte dintr-o clasă de interes);

– număr limitat de parametri;

– identificarea parametrilor, pentru diferite clase de procese pot fi constituite diverse modele matematice:

modele continue sau discrete;

modele dependente de timp sau invariante în timp;

modele dinamice liniare sau neliniare;

modele cu o intrare și o ieșire sau cu mai multe intrări și ieșiri;

modele parametrice și neparametrice;

modele deterministe sau stocastice;

modele cu parametri concentrați sau cu parametri distribuiți;

modele de tip verbal sau neverbal.

În multe cazuri, în funcție de scopul urmărit este suficient a avea un model care este valabil numai într-un punct de lucru. În acest caz, liniarizarea poate conduce la un model mai simplu și mai util, determinarea modelelor matematice pentru procese date este posibilă pe cale analitică sau experimentală.

În primul caz modelul matematic “se construiește” pe baza legilor fizice care generează dinamica procesului, identificarea experimentală presupune construirea modelului matematic pe baza prelucrării variabilelor funcționale (intrări, ieșiri) asociate procesului, pentru obținerea unui model matematic pe cale analitică se impune parcurgerea următoarelor etape:

Stabilirea conexiunilor procesului cu mediul înconjurător și a ipotezelor simplificatoare asupra sistemului;

Stabilirea ecuațiilor de bilanț pentru masele, energiile și impulsurile care apar în cadrul sistemului.

Scrierea acestor ecuații se face pentru componente ale sistemului sau pentru întregul sistem, evidențiindu-se elementele acumulatoare și disipatoare de energie în structura acestuia.

Ecuațiile de bilanț, care reflectă variații ale acumulărilor, reprezintă ecuații diferențiale, acestea fiind ecuații de stare ale sistemului.

Modelul teoretic al procesului obținut sub forma unor ecuții ordinare și/sau cu derivate parțiale, este supus unor simplificări, cum ar fi:

– liniarizarea ecuațiilor cu derivate parțiale, atunci când funcționarea procesului are loc în vecinătatea unui punct nominal;

– apoximarea prin ecuații diferențiale ordinare a ecuațiilor cu derivate parțiale;

– reducerea ordinului ecuațiilor diferențiale ordinare.

Identificarea proceselor își propune determinarea modelului matematic pe baza măsurărilor efectuate asupra variabilelor care caracterizează evoluția sa, într-un anumit regim de funcționare, modelele obținute în urma analizei teoretice și experimentale pot fi comparate, eventualele neconcordanțe eliminându-se prin refacerea unor etape parcurse în procesul de construcție a modelului analitic sau experimental, în funcție de scopul urmărit, se poate alege fie modelul teoretic, fie modelul obținut prin identificare. Modelul teoretic (analitic) reprezintă legătura funcțională dintre datele fizice ale procesului și parametrii săi, fiind utilizat în condițiile în care se cunosc suficiente elemente legate de legile care caracterizează comportarea dinamică a acestora sau dacă trebuie simulată comportarea sistemului.

Modelul experimental conține ca parametri valori numerice a căror legătură funcțională cu datele fizice ramâne necunoscută, fiind un model sintetic, pentru determinarea modelului unui sistem nu se poate utiliza exclusiv unul din procesele de analiză teoretică sau experimentală, succesiunea acestora fiind determinată în special de scopul modelării și de particularitățile sistemului și de informația inițială disponibilă. Astfel, pentru un proces dat, prin analiza teoretică se determină o structură a modelului matematic, iar printr-o procedură de identificare se ajustează parametrii modelului pentru a obține aceeași comportare intrare-ieșire a procesului real, și se poate realiza o aproximare realistă asupra functionării procesului dat.

2.2. Principiul de semiautomatizare al echipamentul de depanelare

AUTOMATIZĂRI PNEUMATICE ȘI ELECTROPNEUMATICE

Automatizarea a ajutat mai întâi operatorul apoi l-a înlocuit parțial, acest proces s-a făcut în funcție de nevoile producției și de rentabilitatea în ansamblu. Automatizarea poate lua forme multiple: simplu post de lucru automatizat, mașini semi-automate, mașini complet automate. Pentru a obține produse cât mai competitive, automatizarea a înlocuit progresiv operatorul, dar ea trebuie sa ofere maximum de flexibilitate pentru a face față fabricației, și producției de serie. Astfel s-au definit mai multe variante de echipamente:

mașini flexibile

celule flexibile. Pentru a fi pusă în practică și oferind mari posibilități de flexibilitate, tehnicile pneumatice și electropneumatice de automatizare sunt esențiale, în fiecare din aceaste etape ale automatizării.

CONFIGURAREA MAȘINILOR AUTOMATE

Mașinile automate au doua părți;

– partea operativă (de putere) ;

– partea de comandă.

a. Partea operativă, fiind constituită din acționări, elemente funcționale (elemente mecanice, unelte etc.) care acționează în procesul automatizat.

b. Partea de comandă, coordonează acțiunile părțiile operative, trimițând comenzile pentru ciclul dorit și preia informațiile privitoare la proces.

CONFIGURAȚIA MAȘINILOR CU ACȚIONARE PNEUMATICĂ

Organizarea mașinilor automate, dacă se începe de la distincția “parte operativă-parte de comandă” este cel mai indicat pentru a separa funcțiile necesare automatizării, sau semiautomatizării, acționările părții operative trebuie asociate cu pre-acționările:

Organizarea unei mașini automate se descrie ca tip buclă, alcătuită din:

blocul de tratare al semnalelor, care trimite un semnal de comandă unei pre-acționări care, la rândul său, acționează asupra actuatorului asociat. Mișcarea actuatorului este constatată, senzorul trimite semnalul înapoi, blocului de tratare al semnalelor.

Configurația mașinilor cu acționare pneumatică, acest caz permite două configurații:

Configurația “totul pneumatic”, tratarea fiind exclusiv pneumatică, bucla este omogenă deoarece comportă numai semnale pneumatice

Mașina “totul pneumatic”

Configurația electropneumatică, tratarea electrică sau electronică, semnalele electrice sunt trimise către distribuitoarele pneumatice echipate cu electrovalve, semnalele emise de traductorii electrici sau electronici sunt receptate de blocul de tratare al semnalelor.

Obs.: Trei tehnologii de acționare sunt de baza, acestea putând lua forme variate: pneumatică, hidraulică și electrică.

Acționarea pneumatică, cel mai des utilizabil în acest tip de acționare este cilindrul, posibilitățile tehnice curente oferite de cilindri: la presiunea uzuală de 4-8 bari dezvoltă o forță între 20 și 50000 N, cursa fiind de la 1mm la 3000 mm, posibilitățile tehnice oferite de cilindri sunt prezentate unele din numeroasele posibilități oferite de acționările pneumatice Cilindri pot reproduce simplu acțiunile manuale ale muncitorului care va fi înlocuit prin automatizare: apăsare, tragere, ridicare, poziționare, ajustare, strângere, marcare, pliere, nituire, decupare etc., prin “comanda pneumatica” (electro-pneumatică) se înțelege totalitatea elementelor pneumatice (și/sau electrice) de comandă și execuție conectate între ele printr-o rețea de legături care asigură fluxul de informație și forță; aceste elemente formează unul sau mai multe lanțuri de comandă, care îndeplinesc funcții bine precizate, elementul de comandă prelucrează informația, iar elementul de execuție transformă energia, în orice sistem de comandă, o mărime influențează prezența sau absența altei marimi, iar sensul acestei acțiuni corespunde unui sistem în forma de buclă deschisă numit lanț de comandă. Daca circuitul se închide avem o buclă de reglare (conform Fig.2.1).

Fig.2.1. Structura unui lanț, respectiv a unei bucle de reglare.

Se utilizează scheme de comandă în circuit deschis, la care elementul de acționare este un cilindru pneumatic cu dublă acțiune, un lanț de comandă pneumatic poate consta dintr-un ventil de distribuție si un cilindru pneumatic, situație în care ventilul de distribuție îndeplinește funcțiile elementului declanșator, elementului de comandă și ale organului de execuție (figura 2.2), în cazul necesității a mai multor dependențe într-un lanț de comandă, atunci se utilizează circuite de comandă în care elementele de declanșare, comandă și execuție sunt separate având funcții unice (figura 2.2). Cilindrii cu dublu efect pot fi comandați cu ajutorul ventilelor de distribuție cu 3 sau 4 căi. Comanda unui cilindru cu dublu efect cu ajutorul a două ventile 3/2 permite 4 stări de comutare, iar în cazul comenzii cu ventil 4/2, numai 2 stări. Modificarea vitezei pistonului cilindrului pneumatic se poate face variind debitul de intrare (cursa activă) sau de evacuare (cursa de revenire), pentru acest lucru se utilizează supape de strangulare și reținere cu drosel reglabil, aceasta în principiu reprezintă o rezistență pneumatică reglabilă (R) în paralel cu o dioda pneumatică (D).

Fig.2.2. Lanțuri de comandă

Curgerea în sensul a-b se face prin drosel, iar invers prin dioda deschisă. În situația în care vitezele pe ambele sensuri de deplasare ale pistonului sunt variabile, se introduc supape de stangulare și reținere pe fiecare cale de admisie a aerului în cilindru.

Fig.2.3. Supapă de reglare

Fig.2.4. Distribuitor cu patru și supapă de strangulare a-b

Se fixează presiunea de alimentare la distribuitor presiunea fiind pa=5-7 bar, și se alimentează comanda electromagnetului cu 24 Vcc înseriată prin contactul microîntrerupatorului cutiei pneumatice și al tabloului electric, pentru a funcționa, o mașină automatizată trebuie racordată atât la rețeaua de aer comprimat cât și la rețeaua electrică. Structura unui sistem de acționare al unui sistem mecatronic, cât și locul actuatorului în cadrul acestuia se prezintă în Figura 13, iar materializarea funcției actuatorului, considerat ca o componentă hardware a sistemului mecatronic.

Fig.2.5. Structura unui sistem de acționare mecatronic

În cadrul sistemului de acționare mecatronic fiecare element component realizează o anumită funcție specifică:

– sursele de energie asigură fluxul energetic necesar funcționării fiecărui modul al sistemului;

– aparatele de conectare asigură conectarea și deconectarea modulelor în sursele de energie;

– controlerul compară parametrii curenți ai mișcării cu cei impuși și realizează corecturile necesare;

– amplificatorul de putere amplifică semnalul corectat într-un semnal de intrare (moment, forță,viteză) pentru sistemul mecanic reprezentat prin transmisie și sarcină;

– transmisia are rolul de a adapta parametrii actuatorului cu cei ai sarcinii. În unele aplicații acest modul poate lipsi și atunci se vorbește despre acționare directă;

– traductoarele/senzorii asigură conversia informațiilor interne și externe sistemului privind starea acestuia în informații necesare controlerului.

Dintre principalele avantaje ale utilizării acționărilor pneumatice menționez: simplitate constructivă, elemente componente tipizate și miniaturizate, viteze de deplasare mari, comoditatea conectării la rețelele de aer comprimat, elasticitatea acționării și, în special, a strângerii, absolut indispensabilă în anumite situații de manipulare, etc.

Problemele specifice ce apar la acționarea pneumatică sunt legate de poziționare, de reglarea vitezelor, de frânări și de blocarea în poziția programată. Toate aceste probleme apar ca urmare a rigidității scăzute (elasticității) aerului, a fluidității deosebite a acestuia și a presiunilor uzuale reduse (4-8 bari), pentru utilizarea actuatorilor pneumatici în cadrul sistemelor mecatronice se impun structuri și soluții specifice,

Structural un sistem pneumatic este un ansamblu coerent de elemente pneumatice și mecanice care realizează, prin intermediul actuatorilor (elementelor de execuție – motoarelor pneumatice), o succesiune de mișcări după o lege prestabilită, punând astfel în funcțiune, în mod interdependent, diferite organe de lucru ce efectuează operații mecanice. Un sistem pneumatic poate fi considerat un bloc prevăzut cu intrări și ieșiri (Figura 14), intrările sunt comenzile și alimentarea cu energie, iar ieșirile sunt reprezentate de mișcările actuatorilor.

Fig.2.6. Structura bloc a unui sistem pneumatic

Elementele unui sistem pneumatic:

Elemente care asigură alimentarea instalației cu energie la parametrii ceruți de sistem.

Elementele de comandă, care permit dialogul om-mașină: comenzi de pornire-oprire, pentru diferite funcții sau moduri de lucru, etc. De obicei, toate aceste elemente sunt grupate într-un panou (tablou) de comandă, separat sau alipit instalației.

Elementele de procesare sunt echipamentele care asigură procesarea (interpretarea și reglarea) semnalelor primite în instalație: atât a celor de comandă, provenite de la tabloul de comandă, cât și a celor de reacție, care sunt de obicei semnale de confirmare a efectuării unor secvențe de mișcare. Elementele de procesare prelucrează toate aceste semnale fie unitar, fie în anumite combinații, realizând diferite funcții logice, temporizare, memorie, etc.

Elementele de comandă finală sunt echipamente de distribuire a energiei pneumatice și reprezintă etajul din care semnalele de comandă sunt transmise direct elementelor de execuție (motoare liniare, rotative, oscilante, unități de vidare, etc.).

Elemente de execuție (actuatorilor) sunt echipamente care convertesc energia de presiune a agentului de lucru în energie mecanică pentru efectuarea de lucru mecanic. Pot fi numite și convertoare pneumo – mecanice.

Elementele de transmitere a semnalelor în instalație; acestea sunt fitingurile și conductele pentru energia pneumatică, conductorii electrici pentru energia electrică.

Matricea mecanică, este ansamblul de piese și elemente mecanice care servesc drept support (batiul), elemente de fixare (bride, articulații) pentru echipamentele pneumatice, elemente care asigură legăturile cinematice între actuatori și organele de lucru ale sistemului (tije, pârghii, arbori, roți dințate, curele de transmisie, în general transmisii mecanice).

Programarea în logică cablată. Deși programatoarele electronice pătrund tot mai mult în aplicațiile industriale, având costuri tot mai scăzute și performanțe tot mai ridicate, în aplicațiile simple releul de comutație este încă utilizat datorită costurilor scăzute și performanțelor sale, încă satisfăcătoare.

Avantaje ale utilizării releelor:

– întreținerea și mentenanța ușoară;

– viață lungă (raportată la numărul de comutări);

– posibilitatea de a comanda mai multe circuite independente;

– pot fi utilizate într-o plajă largă de tensiuni;

– au timp de comutare mic;

– pot comanda energii mari cu consumuri foarte mici ;

– extrem de necesare în aplicațiile practice, în circuitele cu programare în logică cablată releele sunt, în general, utilizate ca procesoare de semnal. Notarea bornelor acestora se face în conformitate cu notațiile generale adoptate la întrerupătoare și comutatoare (1,3-COM, 2-NÎ, 4-ND). În plus la releu apare notarea bornelor (A1, A2) de alimentare ale bobinei K (Figura 15):

Fig.2.7. Notarea bornelor unui releu aflat in comutatie

Fig.2.8. Elementele componente ale unui releu de comutație; aspectul unui releu de comutație de uz general

Funcționarea releului de comutație:

Când se aplică o tensiune bobinei 5 (K), prin bornele A1 și A2, în miezul 7 apare un câmp magnetic care atrage armătura mobilă 3. În acest moment, contactul mobil aflat pe armătura 3

dezactivează contactul 1→2 și activează contactul 1→4 (Figura 17). Când bobina releului nu mai este alimentată câmpul magnetic dispare, armătura 3 este readusă în poziția inițială de resortul 6 și se restabilește configurația inițială a contactelor 1→2, 1→4. Comanda cilindrilor pneumatici utilizând relee de comutație: Comanda unui cilindru pneumatic cu dublu efect se poate face direct (alimentând solenoidul distribuitorului direct de la sursă, printr-un întrerupător) sau indirect (prin utilizarea unui releu de comutație). În cazul din Figura 16 schema de comutare a distribuitorului monostabil este 5/2. Comanda indirectă în acest caz, presupune că apăsarea tastei S1 determină activarea releului K1; acesta comută și determină alimentarea solenoidului Y1 al distribuitorului, care comută la rândul său și alimentează cilindrul. Eliberarea tastei S1 determină dezactivarea releului K1, iar contactul K1 al acestuia deschide circuitul pentru alimentare al solenoidului, care revine în poziția inițială. Apăsând tasta S1 (Figura 17) circuitul de alimentare al releului K1 se închide prin calea de curent 1, acesta este alimentat și comută. Aceasta determină închiderea întrerupătoarelor K1 aflate în liniile de curent 2 și 3. După apăsare, tasta S1 poate fi eliberată imediat, deoarece alimentarea releului se face prin calea de curent paralelă 2, a cărei închidere o comandă chiar releul. Deci releul își păstrează starea, activare prin automenținere. Închiderea întrerupătorului K1 din linia de curent 3 determină alimentarea solenoidului Y1, care comută distribuitorul.

Fig.2.9. Comanda indirect a unui cilindru pneumatic cu dublu efect

printr-un un releu de comutație

Alegerea limbajului de programare depinde de utilizator și de complexitatea algoritmului de conducere. În cazul prelucrării datelor binare este recomandabil să se utilizeze limbajul LAD sau FBD, limbaje care sunt mult mai intuitive. În cazul manipulării de variabile complexe și adresări indirecte este indicat limbajul STL care este asemănător limbajelor de programare de nivel înalt și permite procesarea unui volum mare de date, programul care cuprinde instrucțiunile necesare realizării sarcinii impuse prin tema de proiectare este recomandat a fi modular. Modulele de program pot fi: orientate către proces, caz în care, fiecare modul corespunde unei părți din proces sau mașini sau orientate funcțional, caz în care modulele corespund funcțiilor din proces, ca de exemplu: comunicare, mod de operare, etc. După scriere, programul este testat. Testarea poate fi făcută pe un automat programabil virtual implementat chiar în mediul de progamare, sau în automatul programabil real, după încărcarea programului în memoria de programe a acestuia.

Într-un program care utilizează blocuri funcționale se pot utiliza 5 seturi de elemente:

• intrări: în funcție de tipul AP, acesta poate avea 4, 6 sau 12 intrări. Acestea pot fi atât intrări digitale cât și analogice.

• taste ale panoului frontal: acestea permit introducerea datelor în zona de date a programului, deplasarea prin meniuri și program, selectează opțiunile de programare sau pot

fi folosite ca intrări suplimentare în timpul funcționării AP.

• biții de memorie a sistemului: aceștia por furniza valori predefinite ale semnalelor și informații despre erorile din sistem.

• ieșiri: acestea sunt digitale și permit comanda elementelor de comutare de tip releu sau tranzitor ce pot fi introduse în schemele electrice de comandă.

• blocurile funcționale: acestea sunt elementele de bază ale programului. Cu ajutorul lor informațiile primite de la intrări, taste ale panoului frontal și biții de memorie sunt prelucrare fiind elaborate comenzile transmise la ieșirile AP. Toate aceste elemente, alcătuind o diagramă bloc funcțională, trebuie să fie dispuse pe o placă de bază având intrările în stânga și ieșirile în dreapta. Acest cadru mai poartă numele de zonă de conexiuni. Programul care cuprinde instrucțiunile necesare realizării sarcinii impuse prin tema de proiectare este recomandat a fi modular.

Modulele de program pot fi: orientate către proces, caz în care, fiecare modul corespunde unei părți din proces sau mașini, sau orientate funcțional, caz în care modulele corespund funcțiilor din proces, ca de exemplu: comunicare, mod de operare, etc. După scriere, programul este testat. Testarea poate fi făcută pe un automat programabil virtual implementat chiar în mediul de programare, sau în automatul programabil real, după încărcarea programului în memoria de programe a acestuia. După testarea cu succes a programului acesta este încărcat în memoria EPROM și apoi este generată documentația aferentă.

Există multe firme care dezvoltă și vând programe SCADA. În unele companii se dezvoltă programe SCADA particularizate. Oricum, printre cele mai cunoscute pachete de programe de firmă de tip SCADA se enumeră: InTouch – de la firma Wonderware și WinCC – de la firma Siemens. Comunicațiile interne se bazează pe tehnologie DDE (Dynamic Data Excenge) care este cea mai rapidă metodă de comunicații între aplicațiile deschise simultan pe un calculator ce rulează cu sistemul de operare Windows. Tehnica de lucru a unui pachet SCADA este de împărțire a sarcinilor în programme diferite și separate ce rulează în paralel și comunică între ele prin mesaje DDE. Astfel, se disting programe cu următoarele funcții:

• De comunicații externe: citesc în permanență la un port de comunicare extern (serial, profibus, ethernet etc). Achiziționează și transmit date de la, respectiv pentru, echipamente periferice.

• De interfață cu utilizatorul: au grijă de animația ecranului și de desenarea în fereastra utilizatorului, preiau comenzile pe care utilizatorul le introduce cu mouseul sau cu tastatura și scanerul.

• De gestionare a datelor: se ocupă cu prelucrarea și arhivarea datelor achiziționate, comunicații și schimb de date cu alte baze de date prin tehnologie SQL sau ODBC. Un program SCADA poate comunica prin mesaje DDE cu aplicații precum Excel și administrării firmei.

Fig.2.10. Organigrama proiectării unei soluții de automatizare

SCADA reprezinta denumirea prescurtată a programelor software pentru Supervisory Control And Data Acquisition. Ele se instalează pe un calculator personal sau industrial și asigură conducerea centralizată a unor procese industriale. Un sistem SCADA poate urmări atât un post de lucru simplu, cât și un sistem complex cum ar fi, un sistem SCADA are următoarele funcții:

• Permite transmiterea de comenzi către instalația supravegheată, în mod centralizat.

• Permite recepționarea de informații despre starea unuia sau mai multor procese, în mod centralizat.

• Realizează o imagine grafică și animată a procesului pe un monitor de calculator sau un ecran.

• Permite achiziționarea (înregistrarea) de date în timp real și memorarea acestor date în memoria calculatorului

• Poate comunica cu alte calculatoare de pe același nivel și transmite date brute sau prelucrate

• Asigură protecția a datelor și a echipamentului supraveghet printr-un sistem de securitate cu parole pentru diferite nivele de acces.

2.2.1. Descrierea elementelor componente ale semiautomatizării

Tab.2.1.Elementele componente necesare ale semiautomatizării sunt:

Fig.2.11. Funcționarea depanelingului cu pedala conectată, prelucrată în Excel

Fig.2.12. Funcționarea depanelingului înlocuind pedala, prelucrată în Excel

Tab.2.2. Legăturile sistemului de semiautomatizare în panoul electric

Fig.2.13. Legături din schema electrică, a sistemului semi-automat, prelucrată în Excel

Detalii componente principale ale semiautomatizării :

Fig. 2.14.Schema comutatorului cu două poziții

Fig. 2.15.Schema dimensiunilor electro-valvei CM600

Fig. 2.16.Poza electro-valvei CM600

Sistemul de senzori montati pe cadru

Fig. 2.17.Senzor de proximitate in 3D

Fig. 2.18.Schema de legare/ conexiune a senzorului

Fig. 2.19.Dimensiuniile senzorului

Fig. 2.20. Schema senzorului de proximitate IFRM 08P17A1/S35L

Tab.2.3. Caracteristicile senzorului de proximitate

Fig.2.21.Poză cu cilindrul W1000250020

Fig. 2.22. Dimensiuniile și schițele cilindrului W1000250020

Fig. 2.23. Schița cilindrului pneumatic W1000250020

Achizitorul de date USB-6525 utilizează avantajele serviciului de soft NI-DAQmx National Instruments measurement pentru a îmbunătății viteza dezvoltării aplicației, cu funcții ca DAQ Assistant, generarea automatică de cod automatic-code generation, și performanța înaltă de tehnologie multithreaded streaming.

USB-6525 are 8 canale optice, cu intrări și ieșiri izolate, P1.<0..7>, și opt canale optice izolate, ieșiri de relee, P0.<0..7>. Intrările izolate constau dintr-un optocuplor, un mod de deplanare MOSFET-bazat pe limitarea curentului din circuit, și o diodă Schottky. Fiecare canal are terminalele sale positive și negative, capabile să detecteze o limită largă de semnale de curent continuu, de la 5 V TTL nivele logice la o sursă de curent continuu care se ridică până la 60 V. PFI 0 (asemănător cu P1.7) poate funcționa ca o sursă pentru un counter de 32-bit. În acest mod, achizitorul numără atât tranziții scăzute cât și înalte pe P1.7. Se poate încărca sau dezcărca couterul, la fel ca citirea sau resetarea acestuia prin intermediul soft-ului. Se pot încărca releul la intrari de stare cu o sursa de curent continuu sau alternativ, releele rămân deschise când calculatorul și achizitorul USB-6525 sunt oprite.

Fig. 2.24.Schema bloc a modulul achizitor de date USB-6525

Fig. 2.25.Semnalele corelate piniilor de intrare și ieșire al modulului achizitor de date USB-6525

2.2.2. Programul semiautomatizării

Funcționalitate: Programul comunică prin DIO cu echipamentul de tăiere. Din program se citesc stări ale senzorilor și se dau comenzi către electrovalvele conectate la echipament (blocare în stare de încărcare, blocare în timpul tăierii, tăierea efectivă- acționarea sistemului de cuțite al echipamentului). Este foarte important urmărirea mesajelor afișate în interfața aplicației. Programele sunt conectate la un server care comunică cu baza de date centrală. În funcție de inițializări, porturi, funcțiile programului, și apelativele acestuia, achizitorul de date este mereu inițializat și resetat pentru continua verificare și primire a datelor inițiale, mult mai eficient, încercând să se evite buclele infinite sau blocajul semnalelor în computație. Funcțiile pot deschide și interfețe de control și comandă, prin care uilizatorul se poate loga ușor și poate controla și executa procesul, fiind atent urmarit si coordonat din software.

Programul este gândit în funcție de proces, urmând pașii simplii de urmărire și definire ai procesului, scopul principal fiind: tăierea controlată a multipanelului. Un multipanel necombinat nu va putea fi tăiat sau procesat, cilindrii vor primii comenzi de blocare aceștia nu se vor debloca până când senzorul de prezență al ramei nu va primi semnal, pentru a identifica rama, si codul acesteia, totul este prevăzut în funcții precise, care comunică între ele. Se indeparteaza rama, se pune în locul corespunzător și se aduce rama necesară. Rama trebuie fixată bine, pentru schimbarea indexorului se vor deșuruba cele 2 șuruburi de susținere, se va scoate indexorul și se va înlocui cu cel necesar, se pornesc programele "Depaneling" și Select_combine cu depaneling, acestea reprezintă interfețe ale programului depaneling.c din CVI National Instruments 2010 SPI, se selectează din lista de materiale, materialul care se va produce, operatorul va introduce "UserName" și "Password" corespunzător, multipanelul combinat se va scana pe buttom și top poziționa pe rama corespunzătoare, opritorul cilindrului 1 de pe semiautomatizare va bloca rama, pentru a taia primul semipanel, pozitia manetei trebuie sa fie in pozitia 3 de pe indexor, se va impinge rama sub cuțitele de tăiere , opritorul cilindrului 2 va bloca rama de tăiere, se activează senzorul 2 declanșând separarea/ depanelarea automată, dupa ce piesa a fost taiată, cilindrul 2 se deblochează și se poate scoate rama de sub cuțite;

Fig. 2.26.Schema bloc a programului de combinare prin scanarea multipanelului (implicit, a etichetei Datamatrix)

Nefuncționarea corectă a hardware-ului duce la nefuncționări ale soft-ului, dacă programul rămâne în starea de așteptare,înseamnă că senzorii care acționează în acea stare nu funcționează. Aplicația de depaneling primește de la Combine-programul de combinare al codurilor Datamatrix de pe multipanel statusul id-ului care se dorește a fi tăiat. Dacă panelul a fost combinat cu success, va putea fi depanelat, altfel nu, cilindrii nu vor debloca suportul.

Observații. Porturile și liniile din flow chart se pot modifica în configurațiile programului (fișierul frames.cfg din locația specifică a executabilului) dacă și firele hardware s-au schimbat. Pentru a verifica starea senzorilor sau acționarea electrovalvelor se poate folosi interfața din Mesurement and automation explorer:

Fig. 2.27.Verificarea funcționalității sistemului de semi-automatizare

Fig. 2.28.Montajul sistemului de semi-automatizare

2.2.3. Analiza durabilității cuțitelor de tăiere

Oboseala materialului conduce la cedarea acestuia din cauza sarcinilor repetate al utilizării, acestea aplicate individual în unele cazuri pot duce la cedare. Componentele se defectează din cauza aplicării unor sarcini repetate, fără contorizare, în primele faze de proiectare considerarea distrugerii la oboseală este fundamentală pentru prevenirea eșecurilor accidentale, funcția de durabilitate permite prezicerea oboselii în primele faze de proiectare, prin integrarea analizei de oboseală într-un proces de durabilitate la nivelul sistemului. Acest proces include un ciclu complet, de la prezicerea sarcinii la prezicerea de probleme cu oboseală locală. Atingerea performanțelor necesare a componentelor funcționale și a structurilor complete este o etapă esențială în procesul de dezvoltare, modelarea și simularea CAE este bazată pe proprietățile de inginerie cum ar fi zgomotul, vibrațiile, manipulare, confortul și durabilitatea în primele faze de proiectare ajută la îmbunătățirea procesului de dezvoltare, și reduce testarea fizică necesară pentru un produs final ideal, în obținerea unor rezultate expresive de durabilitate, trebuie luat în considerare întregul proces ce conduce la oboseala unei componente. În mod tradițional ingineria durabilității a fost bazată pe teste. Prin urmare, prototipurile ar trebui să fie disponibile înaintea lansarii testului. Teste de durabilitate au fost efectuate folosind un sistem complet cu încărcare reală, acet aspect presupune, pe de o parte, un timp îndelungat de realizare iar, pe de o altă parte, poate fi periculos. Folosind un dispozitiv de testare, se poate aplica direct sarcini la componente separate. Pentru îndeplinirea testului de durabilitate este esențial ca piesa să aibă sarcini corecte, de aceea pentru măsurarea unui prototip al componentei, este necesar și sistemul complet. Încărcarea din urmă, poate să fie simulată prin intermediul unor proceduri de testare standardizate, simularea în primele faze ale procesului de proiectare poate înlocui unele teste, dar poate să fie utilizată pentru a defini sarcinile pentru test. Se pot simula sarcini știind topologia pistei de încercare sau prin măsurători de la alte vehicule și se poate recalcula în mod corect sarcinile pe următoarea generație de design. Este important faptul că întregul lanț de proces trebuie să fie luat în considerare pentru a ajunge la rezultate valoroase în baza unei analize numerice de durabilitate.

• Este piesa bună pentru un test fizic?

Cel mai important rezultat este de a ști:

• Cum se poate îmbunătății designul,

• Reducerea greutății, sau conservarea durabilității?

• Reducerea condițiilor de încărcare, locală care pot duce la probleme de durabilitate?

Analiza de durabitate va fi folosită prima dată pentru:

• Identificarea regiunilor critice, cazul la care proiectul poate necesita modificări. Regiunea poate să fie critică, datorită:

• Tensiunilor locale care sunt induse geometric de muchiile ascuțite, a presiunii dereglate.

În acest caz, modificările locale geometrice (care pot fi automatizate prin metode de optimizare pe baza rezultatelor de durabilitate) pot fi aplicate direct pentru a îmbunătăți performanța. O analiză mai detaliată poate fi utilizată pentru a identificarea efectului sarcini aplicate pe model.

• Care sarcini sunt importante pentru care regiune critică?

• Care evenimente afectează în special proiectul? Răspunsurile la aceste întrebări permit dezvoltarea de modele care pot fi optimizate în regiunile critice și creearea de semiautomatizări care să reducă total sau sa diminueze stadiul critic al durabilitătii cuțitelor.

Fig. 2.29. Testarea stresului, și a durabilității sistemului de cuțite

Fig. 2.30. Măsurarea stresului pe cuplele lipite in conexiune cu canalul pentru tăiere V-cut

Panelul testat (data de testare: 19.02.2015): pentru produsul BR C218 rand dublu 2×3 PCB-uri, considerat un multipanel dublu.

Echipamentul de măsură: Stress checker SOLTEC Falcon 2 TA220-2300 cu mărci tensiometrice HBM

Măsuratoarea stresului mecanic suportat la încovoierea multipanelului din Modulele de elasticitate ale lui Young, când forța este aplicată pe material, mărsurătoarea forței pe PCB-uri este definită ca “stres”, schimbarea în lungime este adresată ca “tensiune”. Acestea sunt definite în proceduri, și nu ar trebui să depășească valoarea absolută de 1000 μm/m.Cererea ideală în procedură nu ar trebui să depășească valoarea de 700 μm /m.

Cea mai mare valoare de stres înregistrată a fost de 293 μm/m (CH1), din valoarea recomandată de 700 μm/m, înaintea utilizării semiautomatizării.

Concluzie

În urma semiautomatizării, valoare de stres înregistrată a fost 192 μm/m (CH1), din valoarea recomandată de 700 μm/m, sau valoarea prag de stres.

Exemplu de capabilitate, măsurată în timpul separarii produsului BR C218:

Echipament de Depaneling

Producator echipament: BJZ

Tipul echipamentului: NTM 300 NSL

Indicatorul mașinii

Număr serial : 0778

Calibrare: 29.07.2014-30.07.2015

Din timpul efectuării separarii PCB-urilor din multipanel, s-au măsurat 50 de PCB-uri consecutive, cu numere seriale consecutive, acestea s-au facut pe lățimea din dreptul piesei separate.

Tab. 2.4. Măsurători a 50 PCB-uri, în lățime

Fig.2.31. Schema multipanelului cu Panelul cu 3 PCB-uri care urmează a fi separată pe lățime

Fig.2.32. Schema unui PCB BR C218 cu lățime standard

Toleranța lățimii PCB-ului:

Fig.2.33. Toleranța care reiese din program

2.2.4. Capabilitatea echipamentului de depanelare

Rezultatul analizei capabilității:

Concluzie: Echipamentul este capabil pentru desfășura tăierea/ depanelarea multipanelurilor

Obiectivele calității trebuie fixate pe baza capabilității procesului.  Rezultatele procesului reprezintă ceea ce un proces face în realitate.Capabilitatea procesului reprezintă ceea ce procesul ar putea face dacă se înlătură cauzele semnificative ale performanțelor slabe (neconformităților). Principala metodă în evaluarea capabilității procesului este analiza datelor colectate în condiții de funcționare. Aceasta înseamnă că procesul este în desfășurare, operațiunile sunt executate în condiții normale de către personalul de execuție folosit în mod normal in proces.

Capabilitatea unui astfel de proces deja existent poate fi evaluată colectând date referitoare la: – caracteristicile de calitate ale procesului însuși, sau

– caracteristicile de calitate ale produsului rezultat în urma procesului.

Fig.2.34. Capabilitatea în urma depanelării automate a produsului BR 205

2.3. Modificarea instrucțiunii de lucru conform sistemului de semiautomatizare

Instrucțiunea de lucru în utilizarea echipamentului de depanelare se referă la operarea echipamentului, de către personalul calificat, un operator instruit în producția de serie electronică, pentru acest echipament de lucru, în cadrul acesteia se descrie în pași, treptat, cum trebuie folosită această stație, procedural.

Etape din instrucțiunea de lucru pentru echipamentul de depanelare:

Se porneste echipamentul apăsând butonul de pornire "ON" de pe cutia de alimentare cu aer comprimat pentru mașina NTM 300 NSL.

Se va verifica presiunea aerului comprimat din instalație, (trebuie sa fie intre 5 si 7 Bar, pentru o apăsare ușoară a pedalei

Se va verifica starea cuțitelor, în cazul urmelor vizibile de uzură.

Se verifica vizual cutițele sa NU fie ciobite sau deteriorate, în cazul în care sunt ciobite se va anunța tehnicianul, care are obligația de a le înlocui.

Se va verifica counterul echipamentului, un aparat de contorizare, aflat pe echipament, dacă numărul de tăieturi depăștește 150 000 de tăieturi, cuțitele vor trebui înlocuite cu un alt set.

Se va verifica dacă distanța dintre cuțite este reglată în așa fel încât multipanelul, adică placa electronică să intre cu ușurință doar pe canalele dedicate dintre PCB-uri. Distanța dintre lamele maținii de depanelat și canalul plăcii trebuie să fie de aproximativ 0,4 mm în așa fel încât să nu fie posibilă introducerea plăcii decât utilizând canalele (degajarile marcate dintre PCB-uri) din zona de taiere.

Se va verifica suportul sau rama corespunzătoare fiecarui tip de produs, și starea acestuia, și se vor face reglajele corespunzătoare unei utilizari ușoare, astfel încât introducerea suportului cu placa să permita pătrunderea ușoară a canalelor plăcii sub sistemul cuțitelor de tăiere al echipamentului.

Pașii procesului de depanelare:

Se scoate multipanelul, din magazia dedicată produsului respectiv fără atingerea componentelor electronice de pe acesta.

Multipanelul se va scana eticheta Datamatrix și se va combina, după aceea se va poziționa pe rama corespunzătoare produsului în lucru, cu releele- procesoarele în sus.

Pentru a tăia primul semipanel, poziția manetei trebuie sa fie in pozitia 3 de pe indexor. Se împinge rama sub cuțitele de tăiere și se declanșează automat depanelarea/ tăierea, prin detectarea senzorului 2, din capatul ramei(cilindrul 2 blocheaza rama, fix in pozitia de taiere), dupa ce placa a fost tăiată, se poate scoate rama de sub sistemul de cuțite, se blocheaza cilindrul 1, rama ajunge in pozitia initiala .

Se va scoate semipanelul și se va poziționa în partea dreaptă a ramei. Se va împinge semipanelul rămas, până în opritoarele finale. Se împinge rama sub cuțitele de tăiere și se declanseaza taierea automat.

Dupa ce piesa a fost tăiată, se scoate rama de sub cuțite, marginea PCB-ului va cadea in tăvița de colectare a deșeurilor.

Se împinge ușor, rama cu semipanelul până în opritoarele finale, se apasă butonul portocaliu până când stiftul de pe pârghie iese din lăcaș, apoi se trage manerul ramei spre stânga până când stiftul ajunge în poziția inițială, se va scoate PCB-ul din ramă.

Se verifică vizual, de către operator, fiecare PCB să nu aibă bavuri, fibre/franjuri și componentele să nu fie lovite sau deteriorate sau contaminate, se va verifica dacă PCB-ul este tăiat corespunzător, dacă acesta este conform se poziționează în tava dedicată și creată special pentru susținerea etanșă și fixă a PCB-ului.

În cazul apariției PCB-urilor cu defecte de separare (bavuri, degradare,muchie deteriorată, franjuri, contaminări) operatorul va întrerupe operația, va pune piesa în zona corespunzătoare produselor FAIL sau defecte , și va completa Raportul de neconformitate și va anunța seful de linie și tehnicianul de reparații. Separarea panelurilor trebuie să se facă dintr-o singură încercare, rezultatul tăieturii trebuie să fie o muchie curată și dreaptă. Nu se admite separarea panelurilor prin îndoirea simpla mecanică sau repetată (tensiuni mecanice periculoase pentru componente). Numarul de taieturi este contorizat in program si se face in functie de multipanel si canalele dedicate de taiere ! În cazul blocării suportul se anunță personalul calificat, pentru remedierea problemei.

Capitolul 3. Analiza comparativă

3.1. Analiza comparativă și optimizarea echipamentului

Procesul pare aparent simplu, cu etapa de apasare a pedalei înlocuită, echipamentul optimizat prin sistemul de semiautomatizare oferă stabilitate și rentabilitate procesului. Echipamentul acționat prin pedală este mai încet și este greu să se efectueze o contorizare a numărului efectiv de tăieturi utilizat, se modifică instrucțiunea de lucru, din punct de vedere al timpului și al etapelor, separările plăcilor se efectuează mai frecvent, mai controlat și putând fi contorizate atât plăcile cât și procesul semi-automat în sine, în funcție de forma și numărul de tăieturi.

Lansarea în fabricație prin metoda priorităților

Metoda priorităților este o metodă de lansare în fabricație bazată pe stabilirea priorităților, cu un caracter simplu, continuu și operativ, cu aplicabilitate largă în industria prelucrătoare, care folosește ca element de bază prioritatea, din conținutul căreia decurg toate tehnicile și avantajele sale. Noțiunea de “prioritate” desemnează o valoare ce se obține în urma parcurgerii unui algoritm sau regulă e prioritate ce se atribuie unei operații tehnologice care se efectuează la un obiect. Valoarea numerică de prioritate rezultă dintr-un calcul în care sunt incluși diferiți parametri care caracterizează o comandă, un produs sau o parte componentă a acestuia, cum ar fi: valoarea comenzii, ciclurile de fabricație, termenul final de fabricație, mărimea imobilizărilor de mijloace circulante etc. Mărimile numerice sunt concretizate aplicării multiplicative a regulilor de prioritate.

Baza de plecare în lansarea producției o constituie indicatorii volumului fizic al producției înscriși în planul anual al întreprinderii, precum și indicatorii valorici de volum ai producției. În afara acestor indicatori sunt necesare însă și alte date de plan: termenele de lansare în fabricație a noilor produse ce se asimilează de unitate (din planul dezvoltării tehnice), mărimea noilor capacități de producție și termenele de punere în funcțiune a acestora (din planul de investiții). Programatorul ține evidența capacităților utilizate pe toate zilele calendaristice în avans.Informațiile tehnice și constructive sunt indispensabile pentru lansarea producției. Elaborarea graficelor de producție ale secțiilor presupune cunoașterea operațiilor tehnologice în succesiunea lor, utilajele pe care aceste operații se vor executa și duratele normate de execuție, care se bazează pe datele tehnice cuprinse în fișele tehnologice și planurile de operații.

Normarea duratei ciclului de producție oferă posibilitatea să se stabilească termenele de lansare în fabricație corelate cu termenele de livrare a produselor, duratele diferitelor faze ale procesului producției și, legat de acestea, termene de livrări de semifabricate între secții. Totodată, normarea ciclului de producție are o influență directă asupra reducerii timpului în care obiectele muncii se află în producție, contribuind în acest fel la îmbunătățirea folosirii mijloacelor circulante.

Metoda priorităților aplicată în cazul lansării în fabricație prezintă câteva avantaje și dezavantaje. Dintre principalele avantaje pot fi enumerate:

• Durata reală a ciclului de producție are tendința să scadă pe seama reducerii așteptărilor; acolo unde apare un fir de așteptare compus din mai multe obiecte, în fața unui loc de muncă, se pot iniția sau propune măsuri operative pentru reducerea acestuia;

• Regula respectării priorităților fiind o problemă de disciplină elementară pentru executant, se poate instaura o atmosferă de mai bună colaborare cu colectivul, crescând ponderea asistenței tehnice, pe care o acordă continuu;

• Programele fiind exprimate prin succesiunea priorităților, rămân valabile independent de gradul de realizare a duratei tehnologice a operației de către executanții respectivi.

Ca dezavantaje esențiale se pot enumera:

• Ciclul de producție este mai lung decât cel optim (ciclul minim înregistrându-se numai în condițiile trecerii paralele prin fabricație a tuturor obiectelor programate);

• Ciclul de fabricație nu poate fi realizat decât numai așa cum a fost programat (abaterile se urmăresc operativ, luându-se măsuri de respectare);

• Nu există posibilitatea scurtării ciclului de producție programat;

• Respectarea programului implică o contribuție substanțială a echipei de lucru ;

• Apare necesitatea unui organism direct, costisitor, de urmărire a producției;

• Programele nu sunt certe, durate efectivă a operațiilor prezintă de obicei, o împrăștiere până la 50% față de timpul prevăzut în tehnologie;

Ca o concluzie generală referitoare la aplicarea metodei priorităților în lansarea în fabricație, se poate constata faptul că volumul total de muncă tehnico-aplicativă a activității de lansare a producției se reduce în bună măsură.

Controlul constituie un proces care contribuie la îndeplinirea eficientă a obiectivelor unei organizații. Din acest punct de vedere, funcția de control a managementului operațional al producției presupune stabilirea standardelor pentru măsurarea realizării obiectivelor, proiectarea sistemelor informaționale de reacție (informare, avertizare), compararea performanțelor cu standardele prestabilite precum și determinarea abaterilor în vederea luării

măsurilor adecvate de folosire eficientă a resurselor organizației.

Se poate considera că procesul de control constă în trei etape principale :

1. Stabilirea standardelor;

2. Măsurarea performanțelor;

3. Introducerea măsurilor de corecție.

Măsurarea performanței constă din compararea realizărilor cu standardele cu ajutorul unor metode, instrumente sau mijloace adecvate, această etapă de control presupune corelarea a ce este” și ceea ce “trebuie să fie”. Dacă ceea ce rezultă din comparație nu se încadrează în limitele acceptate, se impun măsuri de corecție.

Introducerea măsurilor corective se desfășoară în raport de nivelul standardului, precizia măsurării, interpretarea dată cauzelor abaterilor. Corectivele pot fi gândite în avans

sau în mod operativ, prin analiza cauzelor care le-a generat.

Conceptul de control cantitativ

Existența controlului cantitativ este influențată sau chiar determinată de sistemul de programare utilizat în stadiul și procesele de producție. Astfel, a controla cantitativ producția înseamnă a controla fluxul de fabricație, ceea ce presupune programe detaliate, până la nivelul operațiilor. Programele de producție, oricât de rațional sunt întocmite, se limitează la proiectarea coordonării curente a desfășurării proceselor de producție și definesc sarcinile ce urmează a fi executate, diferențele de reper, operație, mașini și zile calendaristice, ansamblul de informații cuprinse în documentele de lansare în fabricație are calitatea unor dispoziții scrise, date executanților pentru realizarea sarcinilor cuprinse în program. Practica a demonstrat că, oricât de bună ar fi organizarea programării, chiar dacă la stabilirea obiectivelor au fost luate în considerare toate variațiile ce pot surveni în cursul desfășurării activității tehnico-productive, apar o serie de perturbări generate de cauze ce nu pot fi estimate la început. Aceasta presupune urmărirea și controlul calitativ al producției pentru a se lua deciziile menite să ducă la obținerea rezultatelor prestabilite.

Obiectul activității de control cantitativ

Obiectul activității de control cantitativ are o dublă semnificație. Acesta poate fi:

• sarcina de producție

• locul de muncă

În felul acesta, urmărirea și înregistrarea simultană a datelor oferă informații cu privire la stadiul îndeplinirii programului de producție, al respectării termenelor de execuție, precum și la gradul utilizării capacității de producție, alături de mersul producției este urmărit și modul cum sunt utilizate mijloacele de muncă în procesul de producție. Într-o serie de ramuri industriale, cum sunt metalurgia feroasă și neferoasă, chimia, energetica, etc., numeroși parametri ce caracterizează evoluția și desfășurarea procesului de producție se urmăresc prin intermediul aparatelor speciale, aceștia fiind transmiși factorilor de decizie. Astfel, se oferă posibilitatea intervenției rapide în cazul apariției unor anomalii cu privire la mersul normal al producției. În ce privește industria prelucrătoare, evidența încărcării utilajului de producție se face pe documente specifice care trebuie ținute la zi și completate în mod riguros.

Funcțiile realizate cu sistemul de urmărire automatizată, control și sintetizare a parametrilor producției sunt:

Urmărirea instantanee a funcționării utilajelor:

a) oferă posibilitatea urmăririi la un punct central a funcționării fiecărui utilaj de producție;

b) execută continuu supravegherea ansamblului de fabricație și semnalizează automat utilajele oprite pe o cauză codificată pe durata staționării;

c) indică și înregistrează automat procentul de mașini în funcțiune în fiecare moment, diagrama furnizată prezentând evoluția în timp a randamentului întregii secții.

Culegerea automată a datelor de producție:

a) se execută, periodic și la cerere, culegerea automată a datelor pentru urmărirea stadiului de realizare a producției și prezintă aceste informații;

b) se execută periodic și la cerere, culegerea automată a datelor necesare identificării cauzelor de staționare;

c) se execută continuu supravegherea ansamblului de fabricație și culegerea automată date asupra evenimentelor aleatoare ce condiționează direct procesul de producție;

d) înregistrează automat prezența muncitorilor la locul de producție și fluctuația de muncitori în timpul schimbului.

Prelucrarea datelor de producție cu ajutorul echipamentelor electronice:

a) prin prelucrarea periodică a datelor se obțin informații sintetice asupra dinamicii realizării programului de producție. Ansamblul informațiilor determinate în procesul de management operațional al fabricației este prezentat în tabloul de bord;

b) pentru prelucrarea staționărilor se obțin informații asupra utilajelor staționate și a cauzei de staționare;

c) prin prelucrarea “evenimentelor aleatoare” se obțin informații de sinteză cu privire la folosirea utilajelor, evidențiindu-se producția realizată pe zone, zilnic și cumulat, abaterile zilnice de la program, staționarea utilajului în timp pe cauze;

d) prelucrarea evenimentelor aleatoare face posibilă calcularea salariului muncitorilor pe schimb și lunar;

e) prin prelucrarea datelor de producție este posibilă obținerea situației zilnice privind realizarea programului pe sortimente.

Afișarea informațiilor de management operațional al fabricației pe tabloul de bord al secției:

a) tabloul de bord este citit periodic și informațiile sunt afișate, pe baza principiului managementului prin excepții, următoarele informații fiind necesare în procesul de management al fabricației:

– fiecare utilaj cu realizări sub program;

– fiecare grupă de mașini cu producție sub program;

– programul “la oră” al ansamblului urmărit;

– realizările “la oră” – cumulate – ale ansamblului urmărit;

– diferența (±) a producției realizate față de program.

Folosirea mijloacelor tehnice în activitatea de control cantitativ al întreprinderii programelor de producție s-a concretizat în efecte cuantificabile cum ar fi: creșterea volumului fizic al producției, reducerea costului, sporirea profitului. De asemenea, apar următoarele efecte benefice: îmbunătățirea activității personalului de management operațional al producției prin obligarea la evidență riguroasă, depistarea operativă a factorilor perturbatori, perfecționarea coordonării compartimentelor din unitate și obținerea datelor necesare analizelor de mare profunzime.

Comparatie intre capabilitati, inainte si dupa semi-automatizare:

3.1.1. Reducerea timpului de procesare 20 sec/ multipanel la 15 sec/multipanel

Fig. 3.1. Depaneling în starea inițială, valoarea stresului de pe placa produsul BR: 769 μm/m (CH 1).

Fig.3.2. Depaneling în starea inițială, valoarea stresului de pe placa produsul BR: 359 μm/m (CH 1).

Stresul și îndoirea plăcii sunt reduse seminidicativ la jumătate!

Tab. 3.1.Capabilitatea pentru produsul TSG BR 222/205, efectuată pe 50 de piese pe depaneling manual, valoare ridicată CPK=3.32

Capabilitatea pentru produsul TSG BR 222/205, efectuata pe 50 de piese pe depaneling manual, valoare ridicata CPK=2.24, este redusa cu 1, fiind mult mai sigur și mai sigur, debitând un stres mai mic pe întreg multipanelul !

Fig.3.7. Monitorizare ș.i analiza de capabilitate, realizată în programul Minitab 16.0

Timpul de Răspuns (Response Time) : Acest indicator măsuară întârzierea introdusă de procesarea unei tranzacții. Timpul de răspuns este de cele mai multe ori măsurat ca timpul necesar unui sistem software pentru a răspunde la o anumită modificare apărută în intrările sistemului. Un timp de răspuns mic face ca utilizatorul unei aplicații să fie mai eficient, ceea ce evident este benefic. Astfel atunci când este scanat un articol un răspuns rapid, de o secundă sau mai puțin, pentru afișarea codului său specific înseamnă că, produsul va fi procesat rapid.. Unele aplicații necesită ca toate cererile să fie tratate într-un anumit interval de timp, ceea ce înseamnă că este vorba de un timp de răspuns garantat. Altele însă pot să specifice valori medii pentru timpul de răspuns ceea ce înseamnă că întârzieri mai mari sunt permise atunci când sistemul este foarte încărcat. În acest ultim caz se mai poate impune o restricție de tip limită superioară pentru timpul de răspuns. De exemplu se poate cere ca 95% din cereri să fie tratate în mai puțin de patru secunde, iar o cerere nu trebuie să dureze mai mult de 15 secunde.

Termenul (Deadline-ul): Acest indicator măsoară intervalul de timp în care sistemul software trebuie să finalizeze un anumit task, finalizarea taskului după expirarea termenului fiind echivalentă cu apariția unei erori în sistem, acest indicator este specificat în special pentru sistemele software de timp real.

3.1.2. Procesul de monitorizare și control

În comparație cu depaneling-ul manual fără monitorizare, există cazuri în care operatorul apasă de mai multe ori pedala, chiar dacă sistemul de cuțite era uzat sau dacă placa nu avea delimitate canalele dedicate de tăiere V-cut. Prin combinarea și semiautomatizarea, legarea la rețea și programarea controlului sistemului de cuțite, tot procesul de separare a devenit monitorizat, contorizat și controlat, prin tabloul electric și prin soft-ul din log-file.

Mijloacele tehnice utilizate în domeniul urmăririi și controlului cantitativ al îndeplinirii programelor de producție pot fi clasificate în patru grupe, așa după cum urmează:

• instalații de comunicație și semnalizare;

• instalații de semnalizare cuplate cu mijloace de control asupra funcționării utilajelor care asigură producția;

• instalații de înregistrare, colectare și transfer al datelor privind evidența operativă a producției;

• sistemul informatic de conducere operativă a producției.

Managementul operațional al producției, ca proces de stabilire conștientă și de atingere a obiectivelor operaționale cu ajutorul a cinci funcții manageriale de bază, are un conținut unic în oricare unitate industrială, indiferent de tipul de producție al acesteia, tipologia produselor fabricate și tehnologiile de execuție. Deși metodele și tehnicile de management operațional sunt specifice unui tip de producție, produsului executat sau tehnologiei de fabricație, odată precizate aceste condiții, instrumentele de management operațional au un caracter unitar la nivelul celor cinci funcții. Astfel, în condițiile producției de unicate cu produse complexe, prevederea (programarea) se bazează pe devansări calendaristice finalizate cu verificarea existenei factorilor de producție la nivelul obiectivelor operaționale. Organizarea, ca funcție a managementului operativ, se concretizează în constituirea grupelor omogene de mașini (a celulelor flexibile de fabricație) sau a liniilor tehnologice polivalente. Coordonarea presupune calculul parametrilor de management operațional și, în primul rând, al duratei ciclului de producție, precum și corelarea calendaristică a subunităților de fabricație pe baza devansărilor, determinate în prima funcție. Antrenarea asigură declanșarea fabricației la nivelul subunităților și contribuie prin organizare și afectarea eficientă a lucrărilor de mare complexitate, la executanți de înaltă calificare. Controlul se desfășoară pe baza datelor calendaristice din programele de producție sau a graficelor de execuție cu dublu nivel: programat și îndeplinit.Metodele din sistemul de producție trebuie să se bazeze pe principiul “cerere-tragere” a produselor de la centrele de fabricație anterioare celui de montaj, ordine de fabricație primind doar ultimul centru (montajul). Această concepție de bază a metodei J.I.T. (just in time) se deosebește de sistemul clasic de “împingere” a produselor executate, fără a interesa dacă ele intră în fabricație sau magazie. Fiecare produs este executat pentru a satisface o cerere care vine de la următorul loc de muncă. Această metodă de management operativ al producției presupune gruparea operațiilor similare în vederea scurtării timpilor de așteptare. Orice activitate din întreprindere este dictată de secția finală. Procesul de fabricație trebuie raționalizat, simplificat prin eliminarea stocurilor dintre unitățile structurale de fabricație și a stocurilor de produse finite, producându-se și livrându-se produse doar la cererea unui beneficiar (consumator).

Concluzii

Studiul optimzării unui echipament de depanelare sau separare al plăciilor electronice folosite în industria auto, pe partea de producție a plăcilor este eficient în sensul facilitării unei flexibilități de design al placilor și în separarea unor varietăți de multipaneluri cu tehnologie V-cut (canale dedicate de tăiere pentru sistemul V de montaj al cuțitelor).

Rolul utilizării unui sistem de semiautomatizare cât mai simplu și optim, utilizarea unui control și a unei monitorizări atente a procesului de separare a plăcilor, favorizează reducerea costurilor de mentenanță din cadrul echipamentului, în special a pieselor de schimb (cuțitele), care, din cauza numărului frecvent de tăieturi, adesea, suferă reascuțiri și uzuri.

Înlocuirea pedalei, prin intermediul calculatorului, unui sistem pneumatico-senzoric, și al unui program bine definit, care va declanșa cuțitele de tăiere într-un mod controlat și ergonomic sporesc productivitatea echipamentului

Controlul echipamentului de depanelare reduce riscul accidentelor de muncă, prin faptul ca rama este oprită și blocată de cilindrii când aceasta nu are placa introdusă în ea.

Numărul de multipaneluri separate a crescut aproape dublu, datorită facilitătii utilizării sistemului și a reducerii uzurii sistemului de cuțite.

Sistemul de semi-automatizare și avantajele acestuia, într-o continuă comparație cu echipamentul acționat prin pedală, modifică instrucțiunea de lucru, din punct de vedere al timpului, separările plăcilor se efectuează mai frecvent, mai controlat și pot fi contorizate, în funcție de forma și numarul de tăieturi.

Instructiunea de lucru ajută la utilizarea controlată și dirijată a procesului de depanelare și este utilă în monitorizarea corectă a desfășurării unei separări corecte și inspectarea vizuală pentru ca în urma acesteia, muchia care ramane va fi curată și fără neconformități.

Sistemul de semi-automatizare reduce tipul de decizie al tăierii, și declanșează optim sistemul de cuțite, oferind precizie procesului de separare al plăciilor. Separarea panelurilor trebuie să se facă dintr-o singură încercare, rezultatul tăieturii trebuie să fie o muchie curată și dreaptă. Nu se admite separarea panelurilor prin îndoirea simplă mecanică sau repetată (tensiuni mecanice periculoase pentru componente). Numarul de tăieturi este contorizat în program și se face în funcție de multipanel și canalele dedicate de tăiere.

Majoritatea elementelor componente ale echipamentelor de depanelare supuse unui proces continuu de uzură sunt solicitate la compresiune cu șoc, și se pot ciobi etc.. Din aceasta cauză în primele faze ale proiectării este esențială monitorizarea componentelor supuse la uzură pentru optimizarea desginul produsului pentru o funcționare mai performantă.

Fiind vorba despre un proces din punct de vedere fizic simplu, încărcările procesul de depanelare pe cuțitele de tăiere sunt relativ simple de modelat într-un mediu virtual. În lucrare este propusă semi-automatizare sistemului cuțitelor de tăiere și controlul ramei cu panel.

Analiza a fost făcută cu ajutorul programului Minitab 16, Labview, acesta are o interfață ușor de folosit, și verificat, în vederea activării optime a sistemului pneumatico-senzoric, care înlocuiește cu succes pedala manuală.

Din rezultatele obținute se poate constata că, cu o încărcae de 17.500 N, cuțitul trebuie reascuțit după fiecare 170.000 de tăieri cu minim 0,015-0.04 mm.

Contributii proprii

Contribuțiile proprii, în sinteză sunt:

corelarea noțiunilor de eficiență, eficiență și productivitatea muncii pentru producția de PCB-uri în condițiile utilizarii unui depaneling manual și dupa semi-automatizarea echipamentului ;

descrierea componentelor și a sistemului de semi-automatizare a echipamentului de depanelare ;

stabilirea unui sistem semiautomat optim, care poate înlocui pedala, care este ușor utilizabil și montabil;

programul de monitorizare, control și separare, pentru facilitarea sistemului semiautomat utilizând un modul achizitor de date;

o schimbarea a actualei stării a echipamentului, inclusiv montajul sistemului de semi-automatizare, prin care se crește calitatea și productivitatea echipamentului.

~Bibliografie~

Cărți și manuale utilizate:

[1] Bărbulescu, C. Managementul producției industriale, ASE București, 1994

[2] Bivolaru, L. – Montarea instalațiilor de automatizare, vol. 3 si 4; Ed. T. București – 1978.

[3] Constantinescu, D., Moldoveanu, G. Conducerea operativă a producției, Ed. Ecmondo, Craiova, 1994

[4] Deppest W. , K. Stall – Inițiere în pneumo-automatică; E.T. București – 1975.

[5] Dragoi M.V. – Sisteme de achiziție – distribuție a datelor, Bazele programării în LabVIEW, Editura Universității Transilvania din Brașov, 2001

[6] LabVIEW Basics II, Course Manual, National Instruments, Austin,January, 1998.

[7] LabVIEW User Manual, National Instruments, Austin, January,1998.

[8] Liță Ioan , Bogdan Cioc, „Bazele sistemelor de achiziții de date – Note de laborator”, Universitatea din Pitești , 2004

[9] Lazea,Gh. – Echipamente de automatizare pneumatice și hidraulice – îndumător de laborator; Lito IPCN – 1982.

[10] LMS VL Rev 8A-SL1 Help, Durability;

[11] Manual al echipametului de depanelare BJZ 300 NSM

[12] Mayers, J-H., Marketing, McGrow Hill Book Company, New York, 1986.

[13] Miu, A., Studiul de piață, Editura All Beck, București, 1999.

[14] Moldoveanu, G. Conducerea operativă a producției, ASE București, 1993

[15] Programming Reference Manual, National Instruments, Austin, January, 1998.

[16] Sandu F. – Sisteme automate de testare și automatizare, Editura Tehnică, București, 1999.

[17] Szekely I., W.Szabo, R. Munteanu, Sisteme pentru achiziția și prelucrarea datelor, Editura Mediamira, Cluj-Napoca, 1997.

Surse din internet și reviste știintifice online:

[1] http://www.adrcentru.ro/Document_Files/Analiza%20industria%20auto

[2] https://ro.wikipedia.org/wiki/Circuit_imprimat

[3] http://www.scrigroup.com/tehnologie/electronica-electricitate/Realizarea-practica-a-unui-mod84731.php

[4] http://www.scrigroup.com/tehnologie/merceologie/CICLUL-DE-FABRICATIE-AL-PRODUS32638.php

[5] http://ro.scribd.com/doc/262712021/Tipuri-de-Imbinari-Si-Ciclul-de-Fabricatie

[6] http://www.rasfoiesc.com/inginerie/comunicatii/REALIZAREA-PRACTICA-A-UNUI-MOD41.php

[7] http://www.scritub.com/management/ABORDARI-CONCEPTUALE-PRIVIND-M63543.php

[8]http://www.referat.ro/referate/Managementul_Productiei_concept_continut_si_evolutie_dd029.html

[9] http://biblioteca.regielive.ro/laboratoare/electrotehnica/laboratoare-spme-52795.html

[10] http://www.univ-st-lupascu.ro/resurse/ /Managementul_productiei.pdf

[11] http://www.mec.tuiasi.ro/diverse/Curs_AEPP.pdf automatizari

[12] http://www.omtr.pub.ro/didactic/om_mecanica_voica/om1.pdf

[13] http://ro.scribd.com/doc/30980293/Proiect#scribd proiect asamblare

[14] http://rrg.utcluj.ro/eahp/lucrarea7.pdf cilindri electropneumatici

[15] http://www.shiva.pub.ro/PDF/UC/Cap_1.pdf

[16] http://ro.scribd.com/doc/114438494/Utilizarea-sistemelor-electro-pneumatice

[17] http://www.icpdas.com/

[18] http://www.microchip.com/forums/m293237.aspx.

[19] www.info-labview.org

Datasheets/Fișe de date tehnice pentru componentele semi-automatizării:

[1] Datasheet Electrovalve CM500

[2] Datasheet NI_Labview Module 344918 NIUSB 6000

[3] Datasheet Baumer Sensors MZTK 06

[4] Datasheet Proximity FT20 Sensor

[5] Datasheet IFRM_08P17A1_S35L

[6] Datasheet Cylinder CM Series

[7] Datasheet NIQuote_1734998-1

Standarde EMC pentru echipamente electronice de masură, control și uz de laborator:

[1] Standard EN 61326 (IEC 61326): Class A emissions; Basic immunity

[2] Standard EN 55011 (CISPR 11): Group 1, Class A emissions

[3] Standard AS/NZS CISPR 11: Group 1, Class A emissions

[4] Standard FCC 47 CFR Part 15B: Class A emissions

[5] Standard ICES-001: Class A emissions

[6] Standard IEC 61010-1, EN 61010-1

[7] Standard UL 61010-1, CSA 61010-1

Cadrul legislativ:

[1] Legea energiei electrice-> norme SSM și SU

[2] Legea_123_2012_a_energiei_electrice actualizate 2012

[3] Norme generale de protecție a muncii în securitatea și sănătatea în muncă și situații de urgență 2002/ 2012