Utilizarea Retelelor Petri Temproizate In Modelarea Si Simularea Sistemelor de Productie. Tehnologia de Executie a Reperului Placa de Cap

Rezumat

Lucrarea se structurează pe cinci capitole principale. Astfel, în primul capitol, Introducere, este prezentat un scurt istoric al SFF și necesitatea modelării acestora.

Lucrarea se continuă prin capitolul doi, Modelarea și simularea SFF, în care sunt explicate metodele de simulare a SFF, în special cele care folosesc rețele Petri. Tot în acest capitol se exemplifică tipurile de rețele si modul lor de funcționare, împreună cu prezentarea programului CPN Tools, care va fi folosit la modelarea celulei TMA 550 AL.

În capitolul 3, Prezentarea celulei flexibile TMA 550 AL, sunt prezentate componentele celulei, rolul lor funcțional în cadrul celulei și algoritmul de funcționare a ATR.

Capitolul patru, Modelarea și simularea celulei flexibile TMA 550 AL, cuprinde simularea și modelarea propriu-zisă a celulei flexibile TMA 550 AL. Modelarea și simularea este prezentată pentru două operații, prima operație modelează transferul de semifabricat de depozitul celulei flexibile la CP iar a doua operație modelează transferul sculei de la depozitul celulei flexibile la magazia de scule a CP. Modelarea acestor procese se face cu ajutorul rețelelor Petri. În primă etapă, modelarea și simularea s-a realizat cu rețele Petri Ordinare pentru ambele operații, iar în a doua modelarea și simularea s-a realizat folosind rețele Petri Colorate Temporizate.

În capitolul cinci, Tehnologia de execuție a reperului ″Placă de Cap″, s-a prezentat piesa de realizat, materialul ales cu caracteristicile lui împreună cu stabilirea itinerarului tehnologic,a calculelor pentru determinarea adaosului de material, a regimurilor de așchiere și calculul normei de timp, iar în final s-a prezentat planul de operații.

INTRODUCERE

Evoluția sistemelor flexibile de fabricație își are originea încă de dinaintea anilor 1900. La acea vreme prioritatea managerilor a fost îndreptată spre costul produselor. Scăderea costului produselor s-a produs printr-o creștere a productivității mijloacelor de producție, generată de automatizare, care în acel timp, începea să se dezvolte tot mai pronunțat mai ales în industria constructoare de mașini. Henry Ford a fost un pionier al acestei automatizări, revoluționând liniile de fabricație a automobilelor.

Odată cu acestea, s-a definit o nouă strategie, aceea de personalizare a produselor, în funcție de dorințele clienților.

Companiile și-au adaptat mediul de operare pentru a deveni mai flexibile în fabricație și a satisface așteptările diferitelor segmente de piață, iar introducerea SFF a devenit rentabilă în competiția de pe piață

Astăzi, automatizarea a cuprins fiecare domeniu tehnologic existent, iar sistemele flexibile de fabricație sunt fruntașe, iar cum se anticipase, concurența a crescut pe măsura dezvoltării lor. De aceea construcția și eficiența SFF trebuie să ocupe cel mai important loc în proiectarea acestora. Modul de funcționare și investițiile sunt priorități în vederea realizării SFF, și datorită acestui fapt, s-a dezvoltat o ramură specială care poate să previzualizeze, să anticipeze performanța, eficiența și investițiile încă din stagiul de implementare a SFF. Aceasta se face prin modelare și simulare virtuală.

Sunt mai multe modalități de modelare și simulare, însa, în opinia mea, modelarea și simularea cu ajutorul rețelelor Petri este mult mai eficientă, rapidă și ușor de realizat. Tocmai aceste atribute a determinat alegerea mea, în această lucrare, de a prezenta acest proces realizat asupra celulei flexibile TMA 550.

Modelarea și simularea cu rețele Petri are o gamă largă de aplicabilitate, de la gestionarea unui aeroport pană la coordonarea unei centrale nucleare. Aceste lucruri dovedesc faptul că această metodă este foarte flexibilă de implementat în aproape orice caz. Ceea ce mă face sa cred că se va folosi într-un timp cat mai scurt la nivel global și va fi o ramură de bază care merită studiată.

2. MODELARE ȘI SIMULARE SFF

Sistemele flexibile de fabricație (Flexible Manufacturing System- FMS) sunt sisteme de fabricație înalt automatizate și relațiile dintre componentele sistemului sunt foarte complexe. Calculul matematic pentru măsurarea performanței a acestor sisteme este foarte dificil de rezolvat,în special pentru sisteme mai complexe,de aceea se folosește la scară globală metode de simulare a FMS pentru o măsurare a performanțelor mult mai rapida și economică.

Pe de altă parte componentele FMS sunt foarte complexe și scumpe,de aceea pentru a implementa un FMS, este mai bine să se analizeze rezultatele acestuia folosind metode de simulare care nu implică pierderea banilor,a resurselor și a timpului. De aceea s-a pus o bază foarte mare pe modelarea și simularea FSM pentru analiza acestora.

Deoarece, un FMS trebuie să fie competitiv,se așteaptă ca acesta să fie suficient de flexibil ca să răspundă în schimbările de comenzi ale clienților, și pentru că construirea unei noi linii de producție necesită cheltuieli substanțiale proiectarea lor optimă este o problemă critică și complicată.

Sunt multe varietăți de tehnici de modelare pentru FMS, dar cele mai comune sunt bazate pe un limbaj de programare matematic.

Din moment ce un FMS poate fi văzut ca un sistem discret de evenimente,metodele de modelare și control al unui asemenea sistem au fost dezvoltate folosind:

Rețele Petri

Algebra Max-plus

Descriere matriceală

Sunt susținute studii care urmăresc noua “modă” de modelare a controlerelor a FMS având ca bază grafuri orientate. Exemple potrivite pentru acestea sunt programele ca și Onika, Robotica, OpenRob și Robotics Toolbox pentru MATLAB.

2.1. Rețele Petri

Rețelele Petri (RP) sunt o clasă de instrumente de modelare care a fost concepută de Carl A. Petri, ca o unealtă matematică sub formă de rețea pentru studiul comunicării cu automatele. Acestea s-au dezvoltat exploziv ulterior, fiind folosite în diferite aplicații.

Acestea pot fi folosite pentru modelarea multor proprietăți cum ar fi: sincronizarea proceselor, evenimente asincrone, partajarea resurselor sau rezolvarea conflictelor dintre diferite sisteme.

Toate aceste proprietăți caracterizează sistemele cu evenimente discrete, iar acestea includ sisteme de date, sisteme de comunicare și sisteme automate industriale. Datorită acestora, rețelele Petri au devenit rapid o tehnologie puternică și eficientă mai ales în automatizări industriale.

Ca și instrument grafic, aceste rețele asigură un mediu puternic de comunicare între utilizatori și clienți. Cerințele complexe pot fi reprezentate grafic prin aceste modele fără a fi necesar folosirea unor notații matematice dificile, astfel acestea permit simularea grafică interactivă ceea ce ajută în procesul de dezvoltare al sistemelor complexe.

Ca și instrument matematic, rețelele Petri permit evaluarea performanțelor sistemelor modelate. Pot fi măsurate performanțe deterministice și stocastice iar acestea pot fi evaluate folosind o gamă largă de modele de rețele Petri. Folosirea modelelor care conțin funcții temporizate permit obținerea ratelor de producție pentru modelarea sistemelor de fabricație, întârzieri, capacitate de producție și pentru obținerea modelelor cu microprocesor, utilizarea resurselor critice și măsuri pentru fiabilitatea acestora.

Rețelele Petri au un domeniu de succes larg răspândit. Ele au fost folosite aproape exclusiv în modelarea și analiza sistemelor de producție. Aici rețelele reprezentau linii de producție cu buffer, sisteme automate, sisteme flexibile de fabricație, linii automate de asamblare și sisteme de producție de tip Just-In-Time.

Un alt domeniu de activitate îl reprezintă dezvoltarea de software și chiar cu aceste rețele,prin anii 1980 compania Hitachi au realizat un controler secvențial pentru controlul sistemului automat de încărcare și descărcare din depozit si al sistemului de asamblare a pieselor. Acesta a redus substanțial timpul de dezvoltare față de metodele tradiționale.

O rețea Petri este de fapt un graf orientat bipartit cu trei tipuri de obiecte : poziții, tranziții și arce orientate, si poate fi definit ca :

RP=(P,T,IN,OUT,)

P= mulțimea pozițiilor

T= mulțimea tranzițiilor

IN, OUT: PxT→{0,1}

= marcaj inițial.

Pozițiile pot fi folosite pentru a modela: condiții, variabile de stare, acțiuni în desfășurare etc.

Tranzițiile pot reprezenta: evenimente, transformarea unor obiecte, transportul unor obiecte etc.

Fig .2.1 Elemente ale RP [5] Fig. 2.2 Exemplu de RP [5]

O tranziție este executabilă dacă exista cel puțin un jeton de marcaj în fiecare poziție de intrare pentru acea tranziție.

Fig. 2.3 Execuția unei tranziții [1]

Datorită faptului că RP prezintă anumite neajunsuri precum incapacitatea de a face diferența intre jetoane, modelarea greoaie a unor procese mai complexe sau modelele constituite devin prea mari,s-a ajuns la extinderea RP.

Astfel au luat ființă:

Rețele Petri Colorate (RPC)

Rețele Petri Temporizate (RPT)

Rețele Petri Ierarhizate (RPI)

Acestea fac parte din clasa RP de nivel înalt (Hight Level Petri Nets), iar acestea sunt standardizate ISO/IEC 15909.

2.2. Rețele Petri Colorate (RPC)

RPC sunt un limbaj grafic pentru modelarea si analiza proprietăților sistemelor. Acestea sunt o combinație dintre RP și capabilitățile unui limbaj de programare de nivel înalt. RP fiind folosite ca baza pentru notațiile grafice și ca primitive de paza pentru modelarea concurenței, comunicărilor și sincronizărilor.

Într-o RP de obicei jetoanelor reprezintă obiecte în sistemul modelat, însă de multe ori avem nevoie sa reprezentam atribute ale acestor obiecte (dată, cantitate, număr de identificare etc.) si cum acestea nu sunt posibile într-o RP clasica, s-a introdus un atribut numit culoare. Practic într-o RPC fiecare jeton îi este atribuit acest atribut culoare, iar informația va fi reprezentată de ansamblul poziție-culoare.

O RPC este definită ca fiind un sextuplu de forma:

RC= <P, T, IN, OUT, )>

P= mulțimea pozițiilor

T= mulțimea tranzițiilor

In/Out sunt funcțiile asociate culorilor de execuție a tranzițiilor

C= { , , ….} reprezintă mulțime culorilor

= marcajul inițial al retelei

O culoare = < , , …. >, reprezintă un n -tuplu care poate transmite, în general, în combinația poziție-culoare, informații mai complexe.

O culoare poate fi asociată ca un identificator pentru jetoane (marcaje), permițând diferențiere,acestora.
Pentru prezentarea noțiunilor specifice rețelelor Petri colorate se consideră două sisteme ca și cele din figura nr .2.4 . În fiecare sistem un cărucior se poate deplasa la stânga sau la dreapta.

Cărucioarele sunt de culori diferite.

Fig. 2.4 Exemplu sistem [11]

În figura nr. 2.5 s-a modelat, folosind RP, fiecare sistem reprezentat în figura nr.2.4

Fig. 2.5 Modelare cu RP

Pentru fiecare sistem pozițiile , modelează starea „deplasare spre stânga” și pozițiile

, modelează strea „deplasarea spre dreapta”.

Poziția P1, “deplasarea la stânga“, poate fi astfel descrisă, încât, să modeleze funcționarea

ambelor sisteme. Această facilitate o oferă rețelele Petri colorate, figura nr.2.6.

Fig. 2.6 Modelare cu RPC [11]

S-a asociat câte o culoare (simbol, identificator) pentru fiecare marcă:

a, pentru căruciorul de culoare albastră.

r,pentru căruciorul de culoare roșie.

Funcția transpune relația care există între culoarea în raport cu care se execută o tranziție și culoarea care se retrage din poziția (pozițiile) de intrare în tranziție, respectiv culoarea care se depune în poziția (pozițiile) de ieșire din tranziție. Funcția este atașată arcului care unește tranziția și pozițiile de intrare și de ieșire.

Funcția identică (ID) este atașată tuturor arcelor care nu descriu o transformare de culori.

Execuția unei tranziții în raport cu o anumită culoare corespunde retragerii unei mărci de aceeași culoare din poziția de intrare și depunerea unei mărci, de aceeași culoare, în poziția de ieșire.

Execuția unei tranziții necesită ca numărul marcajelor depuse depinde de valorile (culorile) marcajelor consumate și valorile marcajelor produse depind de valorile jetoanelor retrase.

Pornind de la exemplul inițial, cele două sisteme – cărucioarele de culori diferite se va arăta că, folosind așa zisele culori complexe (compuse în cazul acesta din două culori simple), se pot descrie în interiorul aceleiași poziții, de exemplu P1, atât culorile celor două cărucioare, cât și sensurile lor de deplasare. Aceasta este prezentata în figura nr. 2.7.

Fig .2.7 Reprezentare cu RPC complexe[11]

Culoarea complexă (cuplajul) < s, r >, asociată poziției P1, va indica deplasarea spre stânga a căruciorului roșu. Deci poziției P1 și tranziției T1 li s-a asociat mulțimea de culori:

C = {<s, r >, <s, a >, <d, r >, <d, a >}.

În acest caz funcția f modelează schimbarea sensului de deplasare.

2.3. Rețele Petri Temporizate (RPT)

O rețea Petri temporizată permite descrierea unui sistem a cărui funcționare depinde de timp. Această categorie de RP sunt utilizate pentru evaluarea performanțelor unui sistem. RP temporizate oferă posibilitatea efectuării unei analize cantitative; se pot în acest fel calcula sarcinile de producție, mărimea medie a stocurilor, înlănțuirea gamelor de fabricație etc. Astfel,pot fi considerați o serie de parametrii, cum ar fi: durata în care o mașină de lucru execută o anumită operație asupra unui obiect de lucru, timpul de transport al unui obiect de lucru, sau timpul de așteptare a unui obiect de lucru într-un stoc din fața mașinii de lucru, durata de funcționare, intervalul de timp în care mașina de lucru este defectă etc.

Sunt două posibilități de modelare a temporizării:

temporizările sunt asociate pozițiilor – RP P- temporizate;

temporizările sunt asociate tranzițiilor – RP T- temporizate.

2.3.1. Rețele Petri P- temporizate

O rețea Petri este P-temporizată sau temporizată P, dacă fiecărei poziții unde j= 1,….,m ,i se asociază un interval de timp ,unde ≥0, prin intermediul unei funcții de temporizare de tip poziție.

O rețea Petri P – temporizată, este un dublet de forma <R, Tempo>

Unde:

R este o RP marcată

Tempo este o aplicație pe mulțimea P, a pozițiilor, în mulțimea numerelor raționale pozitive sau nule, astfel încât:

Tempo () =

Unde, reprezintă temporizarea asociată poziției .

Ca și funcționare, o RP P-temporizată, intervalele de timp ≥0 joacă rolul unei întârzieri ce se desfășoară după cum urmează: din momentul când tranziția care precede este executată, un numar de jetoane vor rămâne rezervate (nedisponibile) în poziția pentru unități de timp, înainte de a ăutea fi utilizate pentru a valida tranziții ce succed lui . ( este notarea ponderii arcului de la tranziția la poziția , fiind elemental generic al matricei de incidență de ieșire ) .

În cazul temporizării P, se presupune că executarea oricărei tranziții validate are loc instantaneu. În figura nr. 2.8 se reprezintă grafic o rețea RP P-temporizată, pentru de =1 și = 1.

Marcajul rezervat este reprezentat ca fiind un cerc,iar cel nerezervat ca fiind un disc.

Fig. 2.8 Ilustrarea comportării unei poziții temporizate [7]

RP P-temporizate se folosesc pentru a introduce în modelul matematic informații care arată durata activităților, elaborându-se un model cantitativ. Prin acestea se poate ține seamă toate caracteristicile temporale, în cazul unui model al structurii de conducere a unui sistem discret rezultă prin procedeul "bottom-up", fiecărei poziții îi este asociată o operație i, se asignează durata activității de servire, iar fiecărei poziții asociate unei resurse I se asignează durata activității de eliberare a resursei. În figura nr. 2.9 este prezentat un exemplu de RP P-temporizată.

Fig .2.9 Model cu RP P-temporizată [8]

2.3.2. Rețele Petri T-temporizate

O RP este T-temporizată, cu tranziții temporizată, dacă fiecărei tranziții , i=1,….,n, I se asociază un interval de timp ≥0, prin intermediul unei funcții de temporizare tip T (tranziție).

O rețea Petri T – temporizată este un dublet de forma <R, Tempo>.

În privința funcționarii acestora, în RP T-temporizate, intervalele de timp ≥0 joacă rolul unor întârzieri ce se masifestă dupa cum urmează: din momentul din care tranziția este validate, un numar de jetoane vor ramânea rezervate (indisponibile din punct de vedere calitativ, logic, al aplicării tranziției) în poziția care precede pentru unități de timp, înainte de deplasarea lor prin executarea tranziției . ( fiind ponderea arcului de la poziți la tranziția , fiind element generic al matricei de incidență .

În figura nr. 2.10 se reprezintă cele spuse mai sus, pentru =1 și ()=2.Jetonul rezervat este reprezentat cu un cerc închis, iar cel nerezervat cu un disc.

În cazul în care două sau mai multe tranziții aflate în conflict, selectarea tranziției care se va executa se realizează pe baza unui mecanism de priorități sau probabilități asignate respectivelor tranziții. Duratele de timp asociate tranzițiilor nu joacă nici un rol în rezolvarea situațiilor conflictuale, în sensul că este obligatoriu să se execute tranziția corespunzătoare celei mai mici durate de timp.

Fig 2.10 Reprezentarea executării unei RP T-temporizată [7]

2.4. CPN Tools

Programul CPN Tools este creat pentru editarea, simularea și analizarea a RPC. Acesta suportă rețele temporizate ierarhizate sau netemporizate. Acest program este folosit de mai mulți de 8 000 de utilizatori în peste 140 de țări și este disponibil pe toate platformele informatice.

Programul, licențiat, se poate obține, gratis, de pe pagina web: http://cpntools.org . Tot pe această pagină web se găsește un set bogat de tutoriale și manuale despre folosirea acestuia. În figura nr. 2.11 este prezentat logo-ul acestui program.

Fig .2.11 CPN Tools Logo [9]

În CPN Tools utilizatorul lucrează direct cu reprezentare grafică a modelului CPN. Interfața grafica (GUI-Graphig User Interface ) a programului nu este una convențională cu bară de meniu și meniuri în cascadă, ce este o interfață care se bazează pe tehnici de interacțiune, cum ar fi paletele de unelte și meniurile de marcaje. În figura nr.2.12 este prezentată o captură de ecran a softului CPN Tools, și în continuare se va explica părțile componente. Acesta include:

Tool box : Acesta este disponibil pentru utilizator ca să manipuleze declarațiile și modulele care constituie modelul CPN. Tool box-ul cuprinde unelte pentru crearea, copierea, și duplicarea elementelor de bază ale unei RPC. De asemenea conține o gama variată de unelte pentru manipularea la layout-ului și a design-ului modelului CPN, aceste seturi de unelte sunt foarte importante pentru a putea crea un model CPN citibil și bine reprezentat grafic.

Worckspace: Spațiul de lucru conține în cazul acest patru bindere (ferestrele dreptunghiulare) și un meniu de tip "pop-up" sub forma de cerc. Fiecare binder conține un număr de item-uri care pot fi accesate făcând click pe tab-ul deasupra binder-ului. Sunt două tipuri de binder-e. Primul tip conține elemente ale modelului CPN, module și declarații. Celălalt tip conține instrumente care se folosesc pentru construire si manipularea modelului CPN. Uneltele din paleta de meniul de unelte a programului pot fi accesate cu cursorul mouse-ului și aplicate. În exemplul prezentat, un binder conține trei module numite Protocol, Sender, și Receiver, iar celălalt binder conține un singur modul numit Network, împreună cu definirea setului de culori NOxDATA.

Fig. 2.12 CPN Tools -Interfață

Celelalte doua ferestre rămase conțin patru palete de instrumente diferite pentru a crea elemente, pentru a schimba stilul,și pentru simulare împreună cu State spaces.

Elementele care sunt cuprinse în index se pot transfera la bindere sau de la un binder la alt binder prin simpla lor mutare cu ajutorul cursorului. Este posibil de asemenea ca să se poziționeze același element în doua ferestre diferite,de exemplu, vizualizarea unui modul folosind factori diferiți ai zoom-ului. Meniurile de marcare sunt meniuri contextuale care face posibilă selectarea operațiilor care sunt executabile asupra unui element dorit. În cazul din figura nr .2.12 meniul de marcare arată operațiile care pot fi efectuate pe o poziție de tip port.

2.4.1. Temporizarea rețelelor în CPN Tools

Pentru înțelegerea unei temporizări într-o CPN, trebuie inițial să se facă deosebirea între timpul real și timpul simulat.

Timpul real este timpul fizic în care se execută simularea unei rețele

Timpul simulat este reprezentarea simbolică a timpului care se construiește într-un model. Acesta nu are nici o legătura cu timpul real.

Reprezentarea temporizării într-o rețea CPN

Reprezentarea și manipularea timpului în CPN Tools se face într-o manieră foarte simplă. Un jeton poate sa conțină un număr asociat numit etichetă de timp. Un asemenea jeton devine un jeton temporizat iar setul de culoare este un set de culoare temporizat. În figura nr2.13 se exemplifică un astfel de jeton. În figura nr. 2.14 este exemplificat simulatorul care conține așa numitul "ceas"."Ceasul" este un număr care reprezintă valoarea curentă a simulării.

Fig. 2.13 Exemplu de jeton temporizat Fig. 2.14 Exemplificarea timpului în index

Timpul simulat nu are legătură cu timpul extern sistemului în momentul în care se simulează o CPN, de asemenea timpul simulat nu este în relație cu numărul de pași în care se execută simularea unei rețele. Timpul simulat este un număr incrementat care este valabil și disponibil în întreaga rețea, valoare acestui număr poate fi înțeleasă ca timpul care indică simularea realizată de "ceas".Timpul simulat se scurge doar dacă "ceasul" a fost incrementat. Tot ceea ce se execută când "ceasul" rămâne nesetat, se execută simultan și instantaneu în timpul simulat.

Declararea unui set de culoare temporizat este prezentată în figura nr. 2.15.

Fig. 2.15. Reprezentarea declarării unui set de coloare temporizat

2.4.2. Atribuirea temporizării jetoanelor

Temporizarea jetoanelor este foarte folositoare pentru a înregistra informații legate de timp pentru anumite obiecte care sunt în model. Un exemplu elocvent este modelarea protocolului unei rețele de internet. În acest caz este foarte folositor a se putea măsura cantitatea de timp care se scurge de la momentul când a fost trimis un pachet de date de la un calculator până în momentul în care celălalt calculator a primit acel pachet. Ar fi de asemenea folositor să se poată măsura cantitatea totală de tip care se scurge atunci când pachetul trebuie sa aștepte din diferite motive.

Pentru a se putea face aceste măsurători în model, trebuie să se înregistreze relațiile de timp pentru fiecare obiect individual. Aceasta se poate realiza prin includerea jetoanelor temporizate. În figura nr. 2.16 este reprezentat un model CPN în care se arată atribuirea temporizării jetoanelor .Acest exemplu are doua felul de obiecte A și B. Aceste pot reprezenta diferite obiecte. Setul de culoare x reprezintă obiectele din sistem. Poziția Arrivals modelează sosirea noilor obiecte. Temporizarea jetonului de la poziția Next în pagina Arrivals determină timpul la care va sosi următorul obiect. Funcția expTime este folosită pentru generarea exponențială a timpului de intrare cu o aproximare de 100. Când un nou obiect sosește, felul lui este ales la întâmplare folosind funcția x.ran ().Noile sosiri sunt ținute împreună, dar nu sunt înregistrate într-o anumită ordine. Pagina Process modelează procesele care trebuiesc executate.

Fig. 2.16 Exemplu cu jetoane temporizate

2.4.3. Înregistrarea Pozițiilor

Sunt în principal trei înregistrări care pot fi asociate pozițiilor și acestea sunt:

Înregistrarea setului de culori

Înregistrarea marcajului inițial (opțional)

Înregistrarea numelui poziției(opțional)

Înregistrarea setului de culori

Înregistrarea setului de culori determină tipul și culoarea tuturor jetoanelor care pot fi introduse într-o poziție. Înainte ca să se fie declarat un set de culori,textul inițial care se afișează este TYPE. Aceasta este prezentată în figura nr. 2.17.

Fig. 2.17 Mesajul inițial afișat înaintea înregistrării setului de culoare

Înregistrarea setului de culori conține identificatorul uneia dintre culorile declarate. Dacă setul de culoare a unei poziții nu a fost declarat, va apărea un mesaj de eroare, lângă poziția respectivă, cerând declararea setului de culori necesar. Această operație este exemplificată în figura nr. 2.18.

Fig. 2.18. Afișarea mesajului de eroare la nedeclararea setului de culori a poziției

Înregistrarea marcajului inițial

Înregistrarea marcajului inițial este de fapt o expresie multiset care specifică jetonul inițial pentru o poziție. Înregistrarea acestuia este opțională. Înainte ca să se înregistreze un marcaj inițial mesajul inițial care este afișat este de tipul: INMARK, acesta este prezentat în figura nr. 2.19.

Fig. 2.19 Afișarea inițială a programului pentru nedeclararea marcajului inițial

Setul de culoare pentru expresia marcajului inițial trebuie să se potrivească cu setul de culoare a poziției,iar când un marcaj inițial este nedeclarat, el este echivalent cu un multiset gol.

Dacă setul de coloare al poziției este unul temporizat, atunci marcajul inițial poate specifica întârzierile de timp.

În acest caz marcajul inițial este o expresie multiset temporizată. Când marcajul inițial este generat, fiecărui jeton temporizat i se atribuie o etichetă care este egală cu valoarea de start a modelului plus întârzierea de timp a marcajului inițial. Aceasta este exemplificată în figura nr. 2.20.

Fig. 2.20 Generarea unui marcaj inițial cu etichetă pentru temporizare

Înregistrarea numelui unei poziții este opțională , ea ajută la identificarea poziției și poate cuprinde orice secvență de caractere.

2.4.4. Înregistrarea arcelor

Arcele au doar o singură înscriere, aceasta este o expresie CPN ML care cuprinde un multiset sau un element singular. Expresia inițială a unei înregistrări de arc este : EXPR. Aceasta este afișată în figura nr. 2.21.

Fig. 2.21 Expresia inițială a unui arc

Setul de culoare a expresiei arcului trebuie să se potrivească cu setul de coloare a poziției căruia îi este atașată, în caz contrar, programul va afișa nu mesaj de eroare. Acest mesaj de eroare este prezentat în figura nr. 2.22.

Fig. 2.22 Eroarea afișată la declararea nepotrivita a variabilei arcului

Înregistrările atașate arcelor de output poate să conțină expresii de întârziere dacă setul de culoare a poziției atașate este un set de culoare temporizat. Expresia de întârziere a unui arc de tip output trebuie sa fie de tip întreg, și trebuie să fie atașată unui arc folosind ca separator "@+" , ca și în sintaxa: "

"exp @+ arc-delay" (4.1)

Dacă această expresie nu este înregistrată, ea va fi privita de program ca având valoarea nulă. Expresiile de întârziere atașate arcelor pot, la fel ca și în cazul tranzițiilor, sa folosească variabile, funcții sau valori temporizate (time()). Pot fi de asemenea dependente de valoarea jetonului. În figura nr. 2.23 sunt prezentate expresiile de întârziere atașate arcelor.

Fig. 2.23 Expresii de temporizare atașate arcelor

De asemenea arcele de tip input pot conține asemenea expresii. O expresie temporizată atașată unui arc de tip input trebuie sa fie de tip întreg și trebuie executată folosind "@+" ca și separator ca și în expresia:

"exp @+ int" (4.2)

Când expresia unui arc este de această formă, atunci tranziția căreia îi este atașat arcul, poate să folosească un jeton la un timp diferit decât timpul specificat în eticheta acestuia. În exemplul următor expresia arcului de tip input este de forma "exp@+5", aceasta va permite tranziției să folosească un jeton din poziție de 5 ori înaintea timpului specificat în eticheta atribuită jetonului. Mai jos se exemplifică un astfel de exemplu. Tranziția t2 este executabilă la timpul 3 ca urmare a expresiei temporizate atașate arcului de tip input. În opoziție, tranziția t1 nu poate fi executată până la timpul 8. În figura nr. 2.24, este prezentat acest exemplu.

Fig. 2.24 Exemplu

2.4.5. Înregistrarea Tranzițiilor

Sunt patru înregistrări care pot fi asociate unei tranziții, toate acestea sunt opționale,si anume:

Atribuirea numelui tranziției

Atribuirea restricțiilor

Atribuirea timpului

Atribuirea segmentului de cod

Atribuirea numelui tranziției este opțional și reprezintă o etichetă care identifică tranziția, aceasta poate conține orice fel de secvență de caractere.

Atribuirea restricțiilor

Restricțiile sunt folosite pentru a testa variabilele arcelor de tip input, folosind una dintre simbolurile:" =, < >, <=. >= ,<, >, andalso, orelse."Tot odată restricțiile sunt folosite pentru a bloca variabilele atribuite arcelor de tip output, comparându-le cu variabilele atribuite arcelor de tip input. În figura nr2.25, este prezentat marcajul inițial al restricțiilor.

Fig. 2.25. Marcajul inițial al restricției

În figura nr. 2.26 este prezentat un exemplu în care sunt atribuite restricții unei tranziții.

Fig. 2.26 Restricții atribuite tranziției

Atribuirea timpului unei tranziții

O întârziere temporizată atribuită unei tranziții, trebuie sa fie o valoare pozitivă de tip întreg. Expresia este precedată de simbolul: "@+", iar aceasta înseamnă ca expresia înregistrării va avea forma:

"@+ delay-exp" (4.3)

Înainte de atribuirea înregistrării, textul afișat în mod default este "@+".În figura nr. 2.23 este prezentat valoarea default a expresiei.

Fig. 2.27 Valoarea afișată înainte de atribuirea înregistrării temporizate

Timpul de întârziere este tot timpul atribuit în funcție de timpul relativ. De exemplu, dacă timpul relativ este 10 si timpul de întârziere este @+2, atunci timpul etichetei care îi va fi atribuit jetonului va fi de 12. Dacă înregistrarea temporizată nu este atribuită, aceasta se fa considera ca având valoarea nulă. În figura nr. 2.24 se prezintă o tranziție care i s-a atribuit o temporizare.

Fig. 2.28 Atribuirea expresiei de temporizare tranziției

Segmente de cod

Fiecărei tranziții i se poate asocia un segment de cod care conține cod ML. Codul este executat când este executabilă acea tranziție. Textul inițial afișat pentru atribuirea segmentului este prezentat în figura nr. 2.24.

Fig. 2.29 Valoarea default pentru atribuirea segmentului de cod

Partea executabilă a codului este o expresie ML precedată de cuvântul ACTION. Aceasta nu poate conține nici un fel de declarare a seturilor de culoare, variabile CPN sau variabile de referință. Codul este executat ca o declarație locală. Aceasta garantează că executarea codului nu poate schimba direct variabilele CPN ci doar pe cele locale.

Când codul a fost executat, rezultatul acestuia este aplicat variabilelor CPN în calea de ieșire. În figura nr. 2.25 este prezentat o secvență de cod, aceasta conține o singură variabilă ca dată de intrare și două variabile ca date de ieșire.

Fig. 2.30 Secvență de cod executată

CPN Tools poate rula și opțiunea de verificare a sintaxei și a tipului acesteia, în urma acestora se poate afișa mesaje de eroare utilizatorului, lângă obiectul care cauzează eroarea, într-o maniere contextuală.

Verificarea sintaxei și generarea de cod sunt incrementate și sunt executate în paralel cu editarea.

Aceasta înseamnă că se pot executa părți din program chiar daca programul nu a fost terminat,și de asemenea atunci când o parte dintr-un model CPN este modificată, o verificare de sintaxă și o generare de cod sunt executate doar pentru acel element care a fost modificat.

CPN Tools suportă două tipuri de simulare: interactivă și automată.

Într-o simulare interactivă, operatorul are control complet și stabilește pașii individual în simulare.

În simularea automată utilizatorul precizează numărul de pași care urmează să fie executați sau numărul de cazuri de încetare a simulării.

După aceea simulatorul execută automat modelul creat fără intervenția utilizatorului,el face alegeri la întâmplare între condițiile de trecere din model.

De asemenea programul CPN Tools include un set de pachete de vizualizare care sunt implementate în Java, care ajută utilizatorul în construirea de domenii de aplicații grafice în spatele CPN.

Acesta mai conține librării pentru operații vaste, un exemplu îl reprezintă Comms/CPN, pentru TCP/IP de comunicare între modelele CPN si aplicații exterioare.

CPN Tools are în general o arhitectură care permite utilizatorului să îi extindă funcționalitatea,iar pe lângă faptul ca este un program pentru modelare si simulare, de asemenea pune la dispoziție si un mediu prototip pentru experimentare și cercetare prin noi algoritmi de analiză.

3. PREZENTAREA CELULEI FLEXIBILE TMA 550 AL

3.1. Descrierea celulei flexibile TMA 550 AL

Celula flexibilă de fabricație TMA AL 550 este situata în laboratorul multidisciplinar din cadrul facultății de Inginerie și Management,corpul T.

Această celula flexibilă de fabricație a fost construită prin „retrofitting” având ca bază de pornire centrul de prelucrare TMA 55. De aceea, in anumite zone, au fost nevoie de modificări semnificative pentru a se putea realiza o celula flexibilă. Așadar, structura mecanică a tuturor componentelor,fie a avut nevoie de o îmbunătățire,fie a avut nevoie de conceperea unor structuri și componente noi. Sistemul electric a componentelor implicate,a avut și el nevoie de anumite modificări pentru a putea realiza interoperabilitatea intre componente si pentru a putea fi automat.

Dintre sistemele celulei flexibile de fabricație care au trebuit „upgrad-ate”,sistemul care a suferit cele mai multe modificări a fost sistemul de software. Principalele „upgrade-uri” au fost făcute pentru funcțiile principale, dar a trebuit dezvoltate și implementate funcții specifice noi, necesare pentru realizarea celulei flexibile. În figura nr. 3.1 este prezentat desenul de ansamblu al celulei.

Fig. 3.1 Layout-ul celulei flexibile[2]

Componentele de baza/mai importante ale celulei flexibile TMA 550 AL sunt:

Centrul de prelucrat TMA 55 AL

Doi roboți industriali ABB IRB 1600

Sistemul modular de tip conveior

Sistemul de depozitare

Dispozitivul Modular

Centrul de prelucrare TMA 55 AL este un centru de prelucrare în 5 axe,realizat prin „retrofitting” a centrului de prelucrare în 3 axe,TMA 55,care era echipat cu un model mai vechi SIEMENS CNC. Întreg CNC-ul,inclusiv driverele motoarelor,au fost schimbate cu un echipament CNC in 5 axe realizat de către firma FANUC,model 310i.

Modelul 310i face parte din linia echipamentelor CNC 3li-Type A,si poate fi folosit pentru a controla pana la 20 de axe si 6 arbori În figura nr. 3.2. este prezentat panoul principal a CNC-ului.

Fig. 3.2 Panou CNC [2]

Pentru a realiza funcționarea tuturor celor 5 axe ale centrului de prelucrare,au fost create în acest scop 2 noi axe,care,au fost ulterior integrate in mașina existenta. În figura nr. 3.3 este prezentat centru de prelucrare TMA 55 AL.

Fig. 3.3 Centru de prelucrare TMA 55 AL [2]

Sistemul de depozitare

În celula flexibila TMA 550 AL sistemul de depozitare/magazia celulei este format dintr-un sistem mixt centralizat. În acest sistem sunt depozitate atât semifabricate care urmează a fi prelucrate cât și scule de prelucrat care au fost folosite/vor fi folosite in prelucrarea semifabricatelor,dar tot odată aici se vor depozita si piesele (acestea din urma vor fi mutate ulterior).

Depozitul este realizat întregime din profile de aluminiu standardizate,inclusiv elementele de legătura. Acesta are capacitatea de 8 locuri pe palete. Fiecare paleta poate retine o scula,un semifabricat sau o piesa.Ca si spațiu ocupat in cadrul celulei flexibile,depozitul este cuprins într-un paralelipiped cu dimensiunile de 1900 x 1450 x 1830 mm.

În figura nr. 3.4 este prezentata structura depozitului,iar in figura nr. 3.5 este reprezentata paleta de susținere detașabilă.

Fig. 3.4 Structura depozitului[2]

Fig. 3.5 Paleta susținătoare detașabilă[2]

Roboții industriali ABB IRB 1600

Pentru manipularea paletelor în cadrul celulei flexibile de fabricație se folosesc 2 roboți industriali ABB IRB 1600. Aceștia sunt produși de firma ABB, structura acestora fiind de tip RRRRRR.

Toate cuplele cinematice ale robotului sunt acționate prin intermediul unor servomotoare, blocarea lor realizându-se prin intermediul unor frâne mecanice. În Figura nr. 3.6 este prezentat robotul IRB 1600

Tabelul.3.1

Fig. 3.6 Robot IRB 1600 [3]

Programarea și controlul robotului IRB 1600 se realizează prin intermediul controlerului ABB IRC5. Structura acestuia este prezentată în figura nr. 3.7, respectiv în figura nr. 3.8 este prezentat panoul acestuia

Controler

Panou utilizator

Capace panou

Panouri de conexiune

Elemente pentru montaj Fig. 3.7 Controler-ul IRC5[3]

Întrerupător

Acționare servomotoare

Selector mod de funcționare

Indicatoare

Conexiune USB și PC

Fig. 3.8 Panou de Comanda [3]

Pentru a se programa respectiv pentru a controla robotul controlerul IRC 5 este prevăzut cu un teaching- box prin intermediul căruia se pot trimite comenzi robotului, respectiv pe ecranul căruia sunt afișate mesaje ale controlerului. Teaching-boxul poate fi utilizat și pentru programarea robotului. În figura nr. 3.9 este prezentat teaching box-ul controlerului IRC 5.

Fig. 3.9 ABB FlexPendant [3]

Conector

Touch screen

Buton avarie

Buton activare

Joystick

Interfața conveyor tracking

Aceasta face posibilă urmărirea a 256 de piese care se află pe banda transportoare a conveiorului.

Practic conveiorul este conectat la controller-ul robotului prin intermediul unor traductoare,iar în acest mod,conveiorul este detectat ca axa externa a robotului.

Fig. 3.10 Schema interfața conveyor tracking [3]

De asemenea,roboții au atașat la gripper degete „blanc” care au fost gândite și proiectate pentru ca acesta să poată manipula piese prismatice cu dimensiuni maxime de 200 x 200 x 120 mm și tot odată sa poată asigura alimentarea cu aer a cilindrului pneumatic din dispozitivul modular.

Dacă se dorește manipularea unor piese mai mari,degetele blanck cât și placa amovibilă se vor înlocui cu unele corespunzătoare gabaritului semifabricatului respectiv.Dimensiunile maxime care pot fi manipulate sunt cu baza de 300 x 300 mm iar înalțimea trebuie să nu depașească greutatea maximă de manipulare a robotului.

Deoarece roboții au o sarcină de manipulare de maxim 6 Kg (în condiții de siguranță), placa mobilă împreună și piesa, au fost construite dintr-un aliaj de aluminiu cu dimensiuni de 100mm x 100mm.

Dacă se prelucrează piese mai grele trebuie sa se reduca viteza de manipulare a robotului ,sau se înlocuiește cu un robot mai puternic.În figura nr. 3.11 sunt prezentate degetele blanck montate pe robot

Fig. 3.11 Degetele blanc montate pe robot [3]

Ciclu de încărcare a matricei semifabricatelor de pe conveior se face piesă cu piesă după citirea in prealabil a codului bar pe conveior precum și acționarea unui dispozitiv de orientare a paletei pe conveior.

Ciclurile de descărcare a matricei de pe conveior nu sunt restrictive decât din funcția de ordonanțare .

Încărcarea și descărcarea dispozitivului tombstone implică in mod obligatoriu in prealabil ca matricea de semifabricate să fie pregătită cu toate piesele iar matricea de piesă finită să fie golită de toate piesele.

Ciclul de încărcare/descărcare a dispozitivului multicuib este coordonat de funcția de ordonanțare, dar pentru asigurarea unei autonomii este necesară pregătirea prealabilă a celor 2 matrice, una plină –una goala , deoarece robotul are și sarcina de încărcare-descărcare scula pe tombstone atașat pe batiul mașinii în funcția ATR, aceasta se desfășoară similar și asemănător cu funcția AWPR în sensul ca aceasta se desfășoară cu o paletă rastel de scule deplasată la punctul de încărcare din dreapta precum si utilizând din nou 2 matrice de scule noi si scule vechi pregătite de același robot prin intermediul conveiorului bazate pe funcția ATR, funcția de ordonanțare este obligatorie pentru desfășurarea fluxurilor de resurse ale celulei flexibile asistate de robot.

Dispozitivul Modular

Dispozitivul modular este alcătuit din elemente tipizate : corpuri, placi de baza , elemente de orientare, de fixare, de ghidare a sculei. Acestea sunt realizate din oțeluri aliate 17 MC 10 care se tratează termic până la o duritate de 55-60 HRC,suprafețele sunt prelucrate prin rectificare la precizii ridicate (clasa 6-7).

Toleranța la distanța dintre canalele T sau între găurile de centrare ale elementelor este de ordinul a 0.02 mm, iar toleranța la perpendicularitate ajunge la 0.01 mm pe o lungime de 200 mm.

Din punct de vedere al preciziei de repetabilitate, interschimbabilitate, acesta trebuie să corespundă clasei normale (±0.025/0.50, ±0.10/0.50).

In vederea măririi preciziei este necesară preluarea automata a ofsetului fiecărei piese din cadrul dispozitivului multicuib.

Preluarea ofsetului se face in 2 moduri:

Pe mașina unealta după intrarea paletei in poziția de lucru utilizând palpatoare Renishaw cu contacte de atingere a piesei (dar acesta afectează timpii activi de prelucrare .

Înafara zonei de lucru pe poziția de așteptare a paletei utilizând sisteme de palpare cu contact cu atingerea piesei respectiv sisteme fora contact.

Rolul dispozitivului modular este acela de a fixa placa amovibilă împreună cu semifabricatul,printr-o precizie ridicata de poziționare,și de a face posibilă prelucrarea semifabricatelor pe sisteme sau celule flexibile de fabricație dar si pe centre de prelucrare.

Fig. 3.12 Structura dispozitivului modular [3]

Unde:

Placă de bază

Corp prismatic

Placă suport cuib

Placă amovibilă purtătoare de piesă

Tirete de prindere

Paleta amovibilă

Paleta amovibilă are in componență 4 cepi conici în care sunt fixate cele 4 tirete, cepi conici realizează o repetabilitate de fixare cu precizie de sub 0.005 mm iar tiretele și camele rotative asigură o forță de tragere pe con de 1000 kgf .

Forța care acționează asupra piesei în procesul de prelucrare și care are tendința de a smulge piesa împreună cu placa mobilă din dispozitiv, acționează asupra sistemului tiretă-camă rotativă producând rotirea camei rotative în sensul blocării tiretei nepermițând deblocarea numai în cazul distrugerii prin rupere a tiretei sau a camei rotative. Acest lucru se datorează faptului că componenta forței de smulgere care acționează prin intermediul tiretei asupra camei rotative produce rotirea acesteia în sensul de blocare a tiretei.

Fig. 3.14 Placa mobilă [3]

Unde:

Tiretă

Cep conic

Placă amovibilă

Cep de alimentare cu aer

Fig. 3.15 Dispozitiv de acționare a paletei [3]

Acest dispozitiv are rolul de a fixa placa detașabilă împreuna cu piesa de prelucrat, asigurându-le o precizie ridicată de poziționare.

Conveiorul este un produs realizat de firma Flex Link. Controlul acestuia se realizează prin PLC-ul roboților care face posibilă pornirea și oprirea conveiorului în funcție de intrările și ieșirile furnizate de senzori, sau de alte Declanșatoare din programul robotului ABB. Principalul avantaj al acestui conveior se datorează mecanismului de sortare prin bariera care este acționata pneumatic.

Fig. 3.16 Structura barierei de selectare a traseului [2]

Transfer de la traseul 1 la traseul 2 b) Transferul de la traseul 2 la traseul 1

Fig. 3.17 Ansamblu Conveior [3]

Fig. 3.18 Transmisia conveiorului,realizata cu lanț [3]

Fig. 3.19 Paleta transportoare de piesa [3]

3.2. Algoritmul de schimbare automata a sculei

Pentru a se realiza funcția ATR este necesară generarea unor liste în conformitate cu criteriile care definesc culele prezentate în listă. Lista principală care trebuie generată pentru funcția ATR, este lista sculelor care trebuiesc transferate la CP si lista sculelor care trebuiesc transferate la Depozitul de scule și semifabricate. Prima lista se denumește ca fiind lista de Input iar a doua lista de Output, în figura 3.20 se reprezintă diagrama principala a algoritmului.

Fig. 3.20. Diagrama generală pentru generarea listei de scule pentru funcția ATR [2]

Fig.3.21 Algoritm de generare a listei de scule care trebuiesc transferate la CP[2]

În diagrama prezentată în figura nr.3.20, se arată ca algoritmul folosește ca date de intrare lista de scule necesare pentru prelucrările care trebuiesc executate la următorul semifabricat, lista de scule prezentate la nivelul CP ( sculele prezentate în depozitul ATC al CP), lista de scule la nivelul depozitului (FMC) și ca date de intrare secundare lista de scule libere.

Lista de scule libere este generată luând în calcul lista de scule pentru piese n+1 și n+2 ce urmează să fie prelucrate, și este o optimizare la algoritmul de bază. Scopul listei de scule libere este să evite înlocuirea unei scule din CP care nu este folosită pentru piesa n+1 dar va fi folosită pentru piesa n+2.

În figura nr. 3.21, este prezentat algoritmul pentru generarea listei de scule ce trebuiesc transferate la CP. Algoritmul folosește ca si date de intrare lista de scule pentru piese n+1, o lista cu k elemente și lista de scule de la nivelul CP inclusiv lista de la nivelul depozitului. Algoritmul compara elementele de la i la k din lista de scule pentru piesa n+1 cu elementele din lista de la nivelul CP. Dacă o sculă care este necesară pentru piesa n+1 se găsește, se verifică următorul element, daca nu este găsit în lista de la nivelul CP se verifică în lista de la nivelul depozitului. Dacă scula este găsită în lista de la nivelul depozitului, se va trece în lista de scule care trebuiesc transferate, iar dacă scula nu este găsită, se va afișa o eroare.

Algoritmul este implementat folosind baze de date. Listele pentru piesele n+1 și n+2, și lista pentru scule existente de la CP împreună cu lista de scule de la nivelul celulei flexibile, sunt realizate folosind server MySQL.

4. MODELARE ȘI SIMULARE CELULEI FLEXIBILE TMA 550 AL

Modelarea propriu zisă a celulei este aceea de a prezenta interschimbările de materiale ce au loc în cadrul acesteia. Astfel se identifica doua interschimbări principale care vor consta chiar obiectul simulării propus.

Aceste sunt:

1. Transferul semifabricatului de pe standul de stocare la CP

2. Transferul sculei de pe standul de stocare în magazia CP

4.1. Modelarea și simularea cu rețele Petri Temporizate RPT.

4.1.1. Modelarea procesului de transfer a sculei la CP

Etapele necesare a fi executate, pentru transferul de scule de la magazia celulei flexibile la magazia centrului de prelucrare sunt:

Se citește scula din lista de scule necesare pentru piesa n+2

Se identifică poziția sculei în magazinul central al celulei flexibile

Se verifică dacă robotul R1 este liber

Se verifică existența unei palete de transfer libere

Se încarcă paleta de transfer cu paleta amovibilă care conține scula solicitată

Sistemul de transfer cu bandă modulară transferă paleta la postul de încărcare

Se verifică dacă robotul R2 este liber

Se verifică dacă este post liber în dispozitivul tombstone. Dacă nu există se va elibera un post de către robotul R2.

Se verifică dacă există loc liber în magazia centrului de prelucrare. Dacă nu există, se va elibera prin evacuarea prin dispozitivul tombstone a unei sule din lista de scule libere determinată de algoritmul de generare a listei de scule libere.

Se transferă prin intermediul arborelui principal respectiv al mâinii mecanice ale centrului de prelucrare scula de pe dispozitivul tombstone în magazia centrului de prelucrare.

În figura nr. 4.1 este prezentată rețeaua acestui model și simbolizările fiecărei operațiuni, pentru exemplificare o exemplificare cât mai corectă, realizată cu ajutorul softului Visual Object Net++ care este asemănător softului CPN Tools ca și principii de bază, dar nu poate exprima și executa rețele Petri colorate.

Fig. 4.1 Structura de bază a rețelei

În figura nr. 4.2 se reprezintă rețeaua Petri cu jetoanele incluse și temporizările atribuite operațiilor, pentru o mai bună exemplificare, temporizările s-au marcat cu un cerc roșu.

Fig. 4.2 Rețeaua Petri completă

În figura nr. 4.3 este prezentat modelul cu rețele Petri după ce a fost execută simularea. Se poate observa că timpul necesar pentru a se realiza ciclul este de 42 sec. Acesta a fost marcat cu un dreptunghi albastru. De asemenea s-a prezentat și graficul poziției P1 care modelează sistemul.

Fig. 4.3 Modelul RPT după finalizarea simulării

În tabelul 4.1 sunt explicate semnificațiile elementelor din modelul cu rețele Petri Temporizate.

Tabelul 4.1.

4.1.2. Modelarea procesului de transfer a semifabricatului la CP

Etapele necesare a fi executate, pentru transferul de piese de la magazia celulei flexibile la magazia centrului de prelucrare sunt:

Se citește numărul poziției piesei din magazia celulei flexibile

Se identifică piesa în magazia celulei flexibile

Se verifică dacă robotul R1 este liber,dacă nu, se eliberează

Se transferă piesa cu ajutorul robotului R1 pe conveior

Se transferă piesa cu ajutorul conveiorului la postul de încărcare

Se confirmă sosirea piesei la postul de încărcare

Se verifică dacă robotul R2 este liber,dacă nu, se eliberează

Se verifică dacă tomstone conține palete libere,dacă nu, se eliberează

Se transferă piesa cu ajutorul robotului R2 pe tombstone

Se transferă piesa cu ajutorul batiului în CP

Brațul ATR încarcă piesa în dispozitivul de fixare al CP

În figura nr. 4.4 este prezentată structura modelului cu RPT. S-au atribuit numere de ordine pentru identificarea pozițiilor și a tranzițiilor.

Fig .4.4 Structura modelului realizat cu RPT

În figura nr 4.5 se prezintă modelul cu RPT în care au fost atribuite temporizări și introdus jetonul de start. Temporizările sunt marcate cu cercuri roșii.

Fig. 4.5 Model RPT cu temporizările atașate

În figura nr. 4.6 este prezentat modelul cu rețele Petri după ce a fost execută simularea. Se observă că timpul necesar pentru a se realiza ciclul este de 42 sec. Acesta a fost marcat cu un dreptunghi albastru în imagine.

În fereastra din dreapta se exemplifica variația marcajului poziției P1 în funcție de timp.

În tabelul 4.2 sunt explicate semnificațiile elementelor din modelul cu rețele Petri Temporizate.

Fig. 4.6 Modelul cu RPT Simulat

Tabelul. 4.2.

4.2. Modelarea și simularea cu rețele Petri Colorate RPC

4.2.1. Modelarea procesului de transfer a semifabricatului la CP

Se va modela transferul de semifabricat de la depozitul celulei flexibile la CP. Modelarea și simularea se va realiza cu RPC. Pentru modelare și simulare se va folosi softul CPN Tools pașii care trebuiesc executați sunt identici cu cei de la modelarea și simularea cu RPT a aceluiași transfer.

Astfel în figura nr. 4.7. este prezentat modelul de bază cu RPC

Fig.4.7 Modelul de bază al rețelei.

În figura nr. 4.8 este prezentat modelul cu RPC în care s-au declarat setul de culori și variabilele,tot odată, s-au transpus pe rețea. Setul de culori este reprezentat cu elipsă /dreptunghi de culoare roșie iar variabilele cu elipsă/dreptunghi de culoare albastru. În tabelul 4.3 sunt afișate declararea variabilelor. În tabelul. 4.4 se arată setului de culori și reprezentarea sensului acestora. În tabelul. 4.5 sunt explicate componentele sistemului

Tabelul .4.3

Tabelul. 4.4

Tabelul.4.5

Fig. 4.8 Modelul cu RPC,culori și variabile atribuite

În figura nr. 4.9 se prezintă înregistrarea pe modelul cu RPC a temporizărilor. Timpii asociați pozițiilor sunt marcați cu dreptunghi verde iar timpii tranziției cu dreptunghi mov.

Fig.4.9 Model cu RPC complet

În continuare, în figura nr. 4.10 este prezentat modelul cu RPC după ce modelul a fost supus simulării. Se poate observa că aceasta simulare s-a desfășurat aleator.

Astfel în funcție de stările roboților și a dispozitivului tombstone care au fost executate aleator se observă că modelarea transferului de semifabricat s-a executat în situațiile când stările generate de R1,R2, respective tombstone au fost pe poziția liber,în acest caz timpul necesar transferului este de 25 sec. În cazul 2, stările generate de R1,R2, respective tombstone au fost pe poziția ocupat, iar în acest caz timpul necesar transferului este de 45 sec. Acestea sunt prezentate în dreptunghiul cu fond verde,din dreapta jos.

În dreptunghiul din stânga sus se prezintă numărul de pași necesar pentru completarea transferului de semifabricat, steps 8 și timpul cel mai îndelungat care a fost executat de ultima tranziție, respective Time 20.

Fig. 4.10 Modelul CPN după executarea simulării.

4.2.2. Modelarea procesului de transfer al sculei la CP

Pentru modelarea procesului de transfer a sculei la CP este necesar să se execute aceeași pași amintiți la transferul semifabricatului. Prin urmare traseul sculei este următorul: Robotul 1 preia scula de pe sistemul de stocare și o transferă pe conveiorul 1,scula este transferată de acesta pe conveiorul la postul de încărcare al robotului 2. Robotul 2 preia scula și o transferă pe placa modulară din dispozitivul tombstone. Dispozitivul tombstone este adus de batiul în interiorul CP, odată ajuns în interior, funcția ATR a CP va prelua scula și o va depozita în magazia CP.

În figura nr. 4.6. este prezentat modelul de bază al transferului de scule la magazia CP.

Fig. 4.6 Modelul de bază al rețelei

În tabelul. 4.3 este exemplificată notarea modelului de baza pentru transferul sculei în magazia CP

Tabelul. 4.6

În tabelul. 4.6 se reprezintă variabilele ce vor fi inserate în rețea și semnificația acestora.

Tabelul 4.6

În tabelul .4.7 se prezintă seturile de culori și semnificația lor

Tabelul 4.7

În figura nr. 4.7 este prezentată rețeaua care modelează transferul de sculă, în care s-au declarant variabilele și setul de culori. Pentru punerea acestora în evidență, variabilele s-au marcat cu elipsă/dreptunghi de culoare albastră, iar setul de culori s-a marcat cu elipsă/dreptunghi de culoare roșie

Fig. 4.7 Modelul cu RPC,culori și variabile atribuite

.În figura nr. 4.8 este prezentat model complet al acestei operații. Acestuia i s-au atribuit temporizările specifice fiecărei operațiuni. Aceste temporizări au fost marcate cu dreptunghi de culoare verde pentru poziții respective dreptunghi de culoare mov pentru tranziții.

Fig. 4.8 Model RPC complet

În figura nr.4.9 este prezentat modelul cu RPC după ce modelul a fost simulat. Se observă că această simulare s-a desfășurat, în funcție de starea elementelor sistemului.

Astfel în funcție de executarea tranzițiilor care generează stările reprezentând roboți,respectiv dispozitivul tombstone, se observă că modelarea transferului de semifabricat s-a executat în situațiile când stările generate de R1=liber,R2=ocupat și tombstone=ocupat și respective atunci când stările R1=ocupat,R2=liber și tombstone=liber.

În primul caz când stările generate de R1=liber,R2=ocupat și tombstone=ocupat scula are nevoie de 42 sec. pentru a fi transferată în magazia CP.

Iar în cazul al doilea când stările R1=ocupat,R2=liber și tombstone=liber scula are nevoie de 52 sec. Pentru a fi transferată în magazia CP

Acestea sunt reprezentate la poziția P10 într-un dreptunghi de font verde.

În dreptunghiul din stânga sus se prezintă numărul de pași necesar pentru completarea transferului de semifabricat, steps 12 și timpul cel mai îndelungat care a fost executat de o tranziție, respectiv Time 25.

Fig. 4.9 Model CPN după executarea simulării

5. TEHNOLOGIA DE EXECUȚIE A REPERULUI "PLACĂ DE CAP".

În figura nr. 5.1 este reprezentat o vedere izometrică în format 3D a reperului placă de cap.Aceasta a fost realizată în softul CATIA v5 R19 și reprezintă produsul finit.

În figura nr.5.2 este prezentat desenul de execuție al acestui reper.

Fig. 5.1. Reprezentarea reperului în 3D

Fig. 5.1. Desen de execuție a reperului placă de cap

5.1. Alegerea materialului pentru semifabricat

Pentru executarea reperului „Placa de cap” am ales ca material oțelul OL50 STAS 500/2-80. Acest material OL 50 se recomandă a fi folosit la execuția mantalelor, capacelor, batiurilor sudate, tiranți etc. De asemenea pentru bare de tracțiune, roți dințate pentru viteze reduse, arbori drepți și cotiți, arbori pentru turbine, pârghii, rulmenți, diferite placi de susținere etc.

În continuare se va prezenta sumar proprietățile materialului conform DIN 17100.

Tabelul .5.1 Corespondentă [10]

Tabelul .5.2 Proprietăți mecanice și tehnologice pentru produse laminate [10]

Tabelul .5.3 Proprietăți mecanice pentru produse trase [10]

Tabelul .5.4 Compoziție chimică [10]

Tabelul. 5.5 Stări de livrare și dimensiuni [10]

Tratamentele termice aplicabile acestei mărci de oțel sunt:

a) tratamente termice primare, aplicate pe semifabricate cu grad redus de prelucrare : recoacere de normalizare, recoacere de omogenizare, recoacere de înmuiere;

b) tratamente termice secundare (finale), aplicate pieselor finite : călire, revenire, tratamente termochimice.

5.2. Stabilirea itinerarului tehnologic

Stabilirea itinerarului tehnologic cuprinde următoarele etape:

Debitarea la lungime 35 x 250 x 300 [mm]

Frezare de degroșare pe suprafața frontală la 32.5 x 250 x 300 [mm]

Frezare de finisare pe suprafața frontală la 31.5 x 250 x 300 [mm]

Frezare de degroșare pe suprafața laterală la 31.5 x 248 x 300 [mm]

Frezare de degroșare pe suprafața laterală la 31.5 x 246 x 300 [mm]

Frezare de degroșare pe suprafața frontală la 28 x 246 x 300 [mm]

Frezare de finisare pe suprafața frontală la 27 x 246 x 300 [mm]

Frezare de degroșare pe suprafața laterală la 27 x 246 x 298 [mm]

Frezare de degroșare pe suprafața laterală la 27 x 246 x 296 [mm]

Teșirea colțurilor,7 x 45°

Teșirea muchiilor, 1 x 45°

Găurire străpuns la Φ17 (x6), Φ32 (x2), Φ42

Frezare interioară la Φ48

Alezare la, Φ32, Φ42

Control

5.3. Calculul adaosurilor de prelucrare

Adaosul de prelucrare este surplusul de material care se prevede pe suprafața piesei ce urmează a fi prelucrată ulterior prin așchiere. Pentru a se obține piesa finită la forma și dimensiunile stabilite în proiect , suprafața piesei se prelucrează printr-o succesiune de operații și faze.

De la degroșare până la rectificare se îndepărtează straturi succesive de material. Materialul înlăturat de la o operație la alta în scopul obținerii dimensiunii finale, formează adaosul de prelucrare al operației. Se măsoară normala suprafață prelucrată și, de regulă, de o singură parte (pe rază).

Adaosul de prelucrare poate fi simetric sau asimetric. Cel simetric se întâlnește la suprafețe de revoluție simetrice, cazul suprafețelor cilindrice și plane care se prelucrează pe ambele suprafețe simultan, iar cel asimetric în cazul suprafețelor plane ce se prelucrează succesiv. Acestea se datorează faptului că prin prelucrare nu se pot obține dimensiuni precise pentru adaosul de prelucrare ca și in cazul dimensiunilor piesei.

Toleranța la adaosul total este in același timp toleranța la dimensiunea corespunzătoare a semifabricatului și va fi egală cu aceasta. Rezultă că toleranța pentru adaosul de prelucrare va corespunde cu toleranța dimensiunii respective.

Stabilire unui adaos de prelucrare prea mare duce la pierderi de material prin așchii, crește volumul de muncă la prelucrarea mecanică și costul piesei.

Un adaos de prelucrare prea mic îngreunează trasarea și centrarea piesei pe mașina-unealtă. Din această cauză, uneori se pot produce rebuturi.

Stabilirea corectă a adaosului de prelucrare are o mare importanță, mai ales în cazul prelucrării pieselor prin metoda reglării (pe mașini-automate), la care modificarea adaosurilor poate deregla procesul de prelucrare.

Procesul de prelucrare se poate stabilii analitic sau tabelar. Cel stabilit tabelar este adoptat din standarde de stat. Aceste normative nu pot ține seama însă de toate particularitățile executării piesei.

Adaosul de prelucrare stabilit analitic ține seama de procedeele tehnologice de obținere a semifabricatului și de felul operațiilor de prelucrare mecanică.

Mărimea adaosului de prelucrare depinde de mai mulți factori:

materialul folosit

dimensiunile și greutatea piesei

caracterul producției

felul și numărul operațiilor de prelucrare

sistemul de bazare

erorile de prelucrare

Se disting următoarele noțiuni de stabilire a adaosului de prelucrare:

Adaosul de prelucrare intermediar – este stratul de material ce se îndepărtează la operația (faza) respectivă de prelucrare.

Adaosul de prelucrare total – este stratul de material necesar pentru efectuarea tuturor operațiilor de prelucrare mecanică a suprafeței considerate, de la semifabricat la piesă finită.

Adaosul de prelucrare intermediar minim se calculează cu relațiile următoare:

pentru adaosuri simetrice (pe diametru) la suprafețe interioare și exterioare de revoluție :

(5.1)

pentru adaosuri asimetrice – la suprafețele plane opuse, prelucrate succesiv:

(5.2)

în care:

– adaosul de prelucrare minim considerat pe o parte (pe rază sau pe o singură suprafață)

– înălțimea neregularității de suprafață rezultate la faza precedentă

– adâncimea stratului superficial defect (ecruisat), format la faza precedentă

– abaterile spațiale ale suprafeței de prelucrat, rămase după efectuarea fazei precedente

– eroarea de așezare la faza de prelucrare considerată.

5.4. Calculul regimurilor de așchiere

Pentru frezarea suprafețelor laterale:

Adaosul de prelucrare calculat la

2Ac= 4 [mm], se împarte pe ambele fețe ale tălpii:

Ac=4/2=2 [mm];

Adâncimea de așchiere:

t=Ac= 2 [mm]

Avansul pe dinte: Sd = 0,2 [mm]

Prelucrarea o vom realiza pe o mașină de frezat CNC, cu o freză cilindro-frontală cu dinți demontabili cu plăcuțe din carburi metalice, cu diametrul D=80[mm], grosimea h=30[mm] și numărul de dinți z=10, STAS 6308-82.

Durabilitatea economică a frezei este: Tec = 120 min. recomandă n=225 rot/min și VS =150 [mm/min].

Din caracteristicile mașinii unelte alegem: n=236 rot/min și VS = 150[mm/min]

Avansul pe rotație: sr = 0,5 [mm/rot];

Viteza de așchiere:

V= (5.3)

V= = 9.91 [m/min]

Pentru frezarea suprafețelor frontale

Prelucrarea o vom executa pe o mașină de frezat CNC, cu o freză cilindro-frontală cu coadă conică cu diametrul D= 18 mm, l=32 mm, L= 117 mm (L-lungimea totală; l- lungimea dinților);

Adaosul de prelucrare conform paragrafului anterior este Ac = 5 mm.

Adâncimea de prelucrare: ts = Ac=3.5 [mm].

Durabilitatea frezei: Tec = 90 min;

Viteza de avans: 150 [mm/min]

Turația frezei: nf = 550 [rot/min]

Din caracteristicile mașinii: VS=125 [mm/rot] și nf = 600 [rot/min];

Avansul pe rotație: sr= 0,2 [mm/rot]

Viteza de așchiere:

V=9.91 [m/min]

Pentru teșirea 7 x45°

Teșirea: vom folosi o mașină de frezat, cu un burghiu Ø12, și un dispozitiv special pentru fixarea carcasei.

Avansul de lucru: s = 0,1 [mm/rot]

Viteza de așchiere: Vp = 10÷18 [m/min]

Turația de lucru:

[rot/min] (5.4)

n=

Alegem: n = 250 [rot/min];

Viteza reală de așchiere: V = 9,42 [m/min]

Pentru prelucrarea găurilor ø32

Găurirea se va executa pe o mașină de găurit G40, folosind un dispozitiv de găurit burghiu de Ø31.75, cu unghiul la vârf 2x = 118o.

Adâncimea de așchiere:

(5.5)

Avansul de lucru:

S = KS · CS · D0,6 [mm/rot]

KS = 0,9 – coeficientul de corecție

CS = 0,039 – coeficientul de avans D= 31.75 – diametrul burghiului

S = 0,9 · 0,039 · 31.75 0,6 = 0,280,28 [mm/rot]

Forța de avans pentru fiecare burghiu:

Fx=CFx·D·S [daN] (5.6)

CFx =60,5

YFx = 0,8

Fx = 60,5 ·27.75 · 0,150,8 =368 [daN]

Forța totală de avans:

ΣFx = Fx1 +Fx2 = 738 [daN] (5.7)

Avansul real de lucru, rezultat din caracteristicile mașinii este:

Sreal = 0,14 [mm/rot]

Viteza de așchiere:

V=[m/min] (5.8)

Cv = 10,5

ZV = 0,25

m = 0,125

YV = 0,55

T = 21 [min]

Kvp = KMv · KTv ·Klv · Ksv (5.9)

KMv = , KTv = 0,79, Klv = 1, KSv = 1

Viteza reală de lucru:

(5.10)

Viteza de tăiere:

Pentru prelucrarea găurilor ø17

Găurirea se va executa pe o mașină de găurit G40, folosind un dispozitiv de găurit, cu burghiu de Ø17, cu unghiul la vârf 2x = 118o.

Adâncimea de așchiere:

(5.11)

Avansul de lucru:

S = KS · CS · D0,6 [mm/rot]

KS = 0,9 – coeficientul de corecție

CS = 0,039 – coeficientul de avans D=17– diametrul burghiului

S = 0,9 · 0,039 · 17 0,6 =0,1780,18 [mm/rot]

Între axele principale ale dispozitivului de găurit multiax există raportul de transmitere i=1, astfel că fiecare burghiu va lucra cu s= 0,18 [mm/rot].

Forța de avans pentru fiecare burghiu:

Fx = CFx·D·S [daN] (5.12)

CFx =60,5

YFx = 0,8

Fx = 60,5 ·20 · 17 0,8 =265.25 [daN]

Forța totală de avans:

ΣFx = Fx1 +Fx2 = 530.4 [daN].

Avansul real de lucru, rezultat din caracteristicile mașinii este:

Sreal = 0,14 [mm/rot]

Viteza de așchiere:

V= [m/min] (5.13)

Cv = 10,5

ZV = 0,25

m = 0,125

YV = 0,55

T = 21 [min]

Kvp = KMv · KTv ·Klv · Ksv

KMv = , KTv = 0,79, Klv = 1, KSv = 1

Viteza reală de lucru:

(5.14)

Viteza de tăiere:

Pentru prelucrarea găurilor ø40

Găurirea se va executa pe o mașină de găurit G40, folosind un dispozitiv de găurit, cu burghiu de Ø40, cu unghiul la vârf 2x = 118o.

Adâncimea de așchiere:

(5.15)

Avansul de lucru:

S = KS · CS · D0,6 [mm/rot]

KS = 0,9 – coeficientul de corecție

CS = 0,039 – coeficientul de avans D= 40 – diametrul burghiului

S = 0,9 · 0,039 · 40 0,6 = 0,3290,33 [mm/rot]

Forța de avans pentru fiecare burghiu:

Fx = CFx·D·S [daN]

CFx =60,5

YFx = 0,8

Fx = 60,5 ·40 · 0,150,8 =555 [daN]

Forța totală de avans:

ΣFx = Fx1 +Fx2 = 1038 [daN].

Avansul real de lucru, rezultat din caracteristicile mașinii este:

Sreal = 0,14 [mm/rot]

Viteza de așchiere:

V= [m/min] (5.16)

Cv = 10,5

ZV = 0,25

m = 0,125

YV = 0,55

T = 21 [min]

Kvp = KMv · KTv ·Klv · Ksv

Viteza reală de lucru:

(5.17)

Viteza de tăiere:

Pentru rectificarea găurilor Φ17

Mașina unealtă: mașina de prelucrat în coordonate Micromat.

Scula abrazivă: piatră cilindrică cu tijă tip I STAS 5086-76.

D = 0,95 · 17 = Ø16.15 [mm]

Material abraziv: Cn; granulație: 50-40; duritate: J-K; liant C. Lățimea discului abraziv: 10 [mm]. Dispozitiv special pentru rectificare interioară;

Adaosul de prelucrare: 2ap = 0,3 [mm] ap = 0,15 [mm].

Adâncimea de așchiere: 0,001 [mm/c.d.]

Avansul longitudinal: Sl = 0,3·B = 0,3 · 10 = 3[mm/rot]

Numărul de treceri: i = =150 [treceri]

Viteza de așchiere: Vp = 12,5 [m/sec].

Turația pietrei:

(5.18)

Din caracteristicile mașinii alegem: n = 16000 [rot/min]

Viteza de așchiere reală:

(5.19)

Numărul de rotații planetare: np = 345 [rot/min]. [

Viteza de avans: Va = np·sl = 345·3= 1.035 [mm/min]

Durabilitatea pietrei: T = 7 [min]

5.5. Calcului normei tehnice de timp

Pentru operația de frezare

Tn = Tb+Ta+Tdt+Tdo+Tpî/n [min] (5.24)

În care:

Tn – timpul normat pe operație;

Ta = timpul ajutător;

Tdt = timpul de deservire organizatorică;

Tdo = timpul de odihnă și necesități firești;

Tpî = timpul de pregătire-încheiere;

Tb = ·i (5.25)

l = lungimea piesei;

l1 = lungimea de intrare a sculei;

l2 = lungimea de ieșire a sculei;

i = numărul de treceri;

Vs = viteza de tăiere;

Tb = = 3.79 [min]

l = 446 [mm];

l1 = +(0,5 ÷3) [mm]

l1 = +1,4 = +1,4= 20,6+1,4=22 [mm]

l2 = (1…6)[mm]

l2 = 3 [mm]

VS = 125 [mm/min]

I = 1 [treceri]

Ta = t (5.26)

ta= 0,94 [min]

ta= 0,07 [min]

ta= 0,02+0,04+0,07+0,06+0,02+0,02=0,23 [min]

ta= 0,15 [min]

ta= 0,16/10=0,016 [min]

Ta = 0,94+0,07+0,23+0,15+0,016 = 1,55 [min]

(5.27)

(5.28)

(5.29)

TPî = 16,5+2,5+9 = 28 [min]

Tn= 1,19+1,55+0,064+0,033 ++0,06 = 2,87 [min]

Pentru teșire 7×450

Ta = 0,55+0,08+0,11 = 0,74 [min]

Tdt = (5,5+2.4)/100 = 0,079 [min]

Tdo = 2.4(1,12+0,74)/100 = 0,044 [min]

To = 4(1,12+0,74)/100 = 0,074 [min]

TPî = 28 [min]

Tn = 2.4+0,74+0,079+0,026+0,088+0,0028 = 3.33[min]

l= 36 [mm];

l1 = 4 [mm]

l2 = 2 [mm]

Tb = ;

tb = =0,164 [min]

ta= 0,16+0,08 = 0,24 [min]

ta= 0,04+0,04+0,12+0,04+0,03 = 0,27 [min]

ta= 0,15 [min]

ta= 0,11 [min]

Ta = 0,24+0,27+0,15+0,11 = 0,77 [min]

Tdt = 6,3·0,164/100 = 0,01 [min]

Tdo = 1,4(0,164+0,77)/100 = 0,013 [min]

To = 4(0,164+0,77)/100 = 0,037 [min]

TPî = 28 [min]

Tn = 0,164+0,77+0,01+0,013+0,037+0,0028 = 1,00 [min].

Pentru găurire ø32

Tb = ·2 = 0,32 [min].

Ta = 0,77 + 0,06 = 0,83 [min]

Tdt = (7,8·0,378)/100 = 0,263 [min]

Tdo = 1,4 (0,378+0,83)/100 = 0,016

To = 4 (0,378+0,83)/100 = 0,048 [min]

TPî = 28 [min]

Tn = 0,378+0,83+0,026+0,016+0,047+0,0028 = 1,18 [min].

Pentru găurire ø40

Tb = ·2 = 0,38 [min].

Ta = 0,78 + 0,06 = 0,93 [min]

Tdt = (7,8·0,338)/100 = 0,273 [min]

Tdo = 1,4 (0,398+0,83)/100 = 0,016

To = 4 (0,398+0,83)/100 = 0,051 [min]

TPî = 28 [min]

Tn = 0,398+0,81+0,025+0,016+0,047+0,0028 = 1,20 [min].

Pentru găurire ø17

Tb = ·2 = 0,25 [min].

Ta = 0,67 + 0,04 = 0,83 [min]

Tdt = (7,8·0,378)/100 = 0,263 [min]

Tdo = 1,4 (0,378+0,83)/100 = 0,016

To = 4 (0,378+0,83)/100 = 0,048 [min]

TPî = 28 [min]

Tn = 0,378+0,83+0,026+0,016+0,037+0,0018 = 1,10 [min].

Pentru operația de alezare

(5.32)

Tb =

l = 27 [mm]

l1 + l2 = 31 [mm]

Vs = 8 [mm/min]

Bp = 70 [mm]

BD = 30 [mm]

βt = 0,2

Sp = 0,01 [mm]

K = 1,3

Ta = 0,15+0,03+0,03+0,04+0,45+0,1 = 0,9 [min]

Td = (1,2•1,44)/15 + (4.91+0,8)•1,5/100 = 0,1152 + 0,0336 = 0,28 [min]

To = (4.91+0,8)•3/100 = 0,19 [min]

Tpî = 6+10 = 19 [min]

Tn = 3,66 [min].

5. CONCLUZII

Modelarea și simularea cu ajutorul rețelelor Petri este o metoda eficientă și esențială pentru optimizarea, organizarea și eficientizarea proceselor tehnologice, mai ales a SFF-urilor. Aceasta se poate aplica în orice domeniu și este într-o continuă evoluție, fiind o tehnică relativ nouă, ceea ce mă face sa cred ca va avea un viitor foarte pronunțat. Acestea metodă merită studii viitoare.

CPN Tools este un software performant și eficient în modelarea și simularea rețelelor Petri. Acesta este foarte de folos prin performanța de care dă dovadă. Un alt criteriu de neglijat este faptul ca acest program este gratuit,fată de alte softuri care sunt foarte scumpe. Are și un număr mare de utilizatori din întreaga lume ceea ce îl face foarte popular.

CPN Tools are o documentație detaliată, de asemenea gratuită, care ajută într-un mod interactiv acumularea de cunoștințe într-un timp relativ scurt.

CPN Tools este un program de top,care merită să fie folosit în modelarea și simularea cu rețele Petri, și care dă un mare ajutor utilizatorului prin ușurința și modul interactiv de interacțiune cu acesta.

BIBLIOGRAFIE

K. Jensen, L.M. Kristensen, Coloured Petri Nets

Moldovan Ovidiu- Teză de doctorat, Software algorithm for the automatic tool readjustment function at the TMA 550 AL flexible manufacturing cell, 2012

Pancu Rareș Mihai – Teză de doctorat, Cercetări privind aplicarea dispozitivelor modulare la celule flexibile de prelucrare a pieselor prismatice,2013.

http://www.schunk.com/schunk_files/attachments/PGN-plus_100_EN

http://www.techfak.unibielefeld.de/~mchen/BioPNML/Intro/VON.htm

Picos C.- Calculul adaosului de prelucrare și a regimurilor de așchiere, Ed Tehnica București 1974.

Pastravanu, O., Matcovschi, M.H., Mahulea, C. (2002). Aplicații ale rețelelor Petri în studiulsistemelor cu evenimente discrete, Editura Gh. Asachi, Iasi.

Blaga Florin, Modelarea și simularea sistemelor producție. teorie și aplicații, Universitatea din Oradea, 2008

CPN Tools

http://www.infoap.utcluj.ro/fabriasist/pdf/pdf1.pdf

Blaga Florin, Modelarea și simularea sistemelor tehnice. Rețele Petri.rețele de șiruri de așteptare, Ed. Univ. din Oradea, 2004