IENG 227 Modern Üretim Yaklaşımları Pamukkale Üniversitesi Endüstri Mühendisliği Bölümü IENG 227 Modern Üretim Yaklaşımları Dr. Hacer Güner Gören
Esnek Üretim Sistemleri
Esnek Üretim Sistemleri Bir esnek imalat sistemi (EİS), otomatik malzeme taşıma ve depolama sistemi ile birbirine bağlı bir grup işleme istasyonları (genellikle bilgisayar sayısal denetim-cnc tezgahları) gibi, yüksek otomasyonlu Grup Teknolojisi makine hücrelerinden oluşan ve tümleşik bir bilgisayar sistemi tarafından kontrol edilen sistemlerdir. Bir EİS, farklı istasyonlarda NC (Sayısal Denetim) programları kontrolüyle, farklı ve çeşitli parçaları aynı anda işleme kapasitesine sahiptir.
Esnek Üretim Sistemleri EİS grup teknolojisi prensiplerine dayanır. EİS, parça veya ürünleri, belirli bir biçimler, ölçüler ve işlemler aralığı içinde üretmek için tasarlanmıştır. Tek bir aileyi veya sınırlı miktarda parça ailelerini üretme kapasitesine sahiptir.
Esnek Üretim Sistemleri
Esnek Üretim Sistemleri Esnek imalat sistemleri, takım tezgahlarının sayısı ve esneklik düzeylerine göre değişiklik gösterir. Sistemde sadece birkaç makine olduğunda, esnek imalat hücreleri terimi kullanılmaktadır. Esnek imalat sisteminde dört veya daha fazla makine bulunurken, hücrelerde üç veya daha az sayıda makine bulunmaktadır.
Esnek Üretim Sistemleri Esnek olarak kabul edilebilmesi için: Farklı parça tiplerini partiler yerine karışık olarak işleyebilmesi Üretim çizelgelemesindeki değişiklikleri kabul edebilmesi n sistem içerisinde ekipmanların hatalı çalışmalarına ve arızalanmasına sistem performansında önemli düşüşler olmadan çözümler üretebilmesi Yeni parça tasarımlarının ilk üretilmelerine uyum sağlamaları gerekir.
Esnek Üretim Sistemi ile Amaçlananlar Teslim tarihlerini yakalamak Makine Kullanım Oranlarını Maksimize Etmek Üretim zamanını kısaltmak Ara stokları minimize etmek
Bileşenler Makineler Parça taşıma sistemleri Destek iş istasyonları Sistem kontrolcüsü
Örnek
EİS Bileşenlerinin Bütünleştirilmesi EİS, bir donanım ve yazılımdan meydana gelir ve bu bileşenler verimli ve güvenilir şekilde bütünleştirilmelidir. Çalışanlar da bu sistemde yer alır.
Donanım Bileşenleri EİS donanımları, istasyonlar, malzeme taşıma sistemleri ve merkezi kontrollü bilgisayarlardan oluşur. İstasyonlar, CNC tezgahları, muayene istasyonları, parça temizleme ve diğer gerekli istasyonlardan meydana gelir.
Malzeme taşıma sistemi Parçaların istasyonların arasındaki taşınmasını sağlar. Bu sistemlerin parçaları depolamak için sınırlı alanları vardır. Uygun taşıma sistemleri, rulolu konveyörler, otomatik yönlendirilmiş araçlar ve endüstriyel robotlardır. En uygun tip, parçaların büyüklüğü ve geometrik şekillerine bağlı olduğu kadar, ekonomi ve diğer esnek imalat sistemlerine uygunluğuyla da ilgilidir. Silindirik olmayan parçalar genellikle bir palet üzerinde taşınır. Silindirik parçalar ise genellikle robotlar ile taşınmaktadır.
Malzeme taşıma sistemi Malzeme taşıma sistemleri, EİS lerin yerleşim düzenini belirler. Doğrusal Döngüsel Merdiven Açık alan Robot merkezli hücreler
Malzeme taşıma sistemi
Malzeme taşıma sistemi Doğrusal yerleşim: Parçalar işlem istasyonları ve yükleme/boşaltım istasyonları arasında doğrusal bir transfer sistemi ile taşınır. Bu sistem genellikle iki yönlü hareket kabiliyetine sahiptir. Eğer bu mümkün değil ise, EİS daha çok bir transfer hattı gibi işlemekte ve sistem üzerinde üretilen farklı tipte parçalar tek yönlü hareket yüzünden aynı temel işlem sırasını takip etmek zorunda kalır. Döngüsel yerleşim: bir konveyör döngüsü ve çevresinde yer alan iş istasyonlarından oluşur. Böylece, her istasyondan diğerlerine ulaşılabilir ve farklı işlem sıralamaları mümkündür. Merdiven yerleşim: Merdivenin basamaklarında iş istasyonlarının yerleştirilmesi ile oluşur. Açık alan yerleşimi: Birbirine bağlı birkaç döngü ile EİS yapılarının en karmaşık olanıdır. Robot merkezli hücre sistemi: Hücrenin içinde konumlanan ve yükleme/boşaltma işlemlerini yapan bir robottan oluşur.
EİS Yazılım ve Kontrol İşlevleri EİS yazılımları, imalat sistemi tarafından gerçekleştirilen çeşitli işlevlerle ilgili modüllerden oluşmaktadır. Bir işlev sayısal kontrol parça programlarını tezgahlara indirir; diğer işlev malzeme taşıma sistemini kontrol eder, bir diğeri ise araç yönetimiyle ilgilenir.
İş Gücü İşçiler tarafından yapılan görevler şu şekilde sıralanabilir: Parçaları sisteme yükleme ve sistemden boşaltma Kesici takımları değiştirmek ve ayarlamak Ekipmanların bakım ve tamiri Sayısal kontrol programlama Bilgisayar sistemini programlama ve kullanma Sistemin tümünün genel yönetimi
Esnek İmalat Sistemlerinin Uygulamaları EİS, orta seviye üretim miktarı ve çeşitlilikteki üretimlerde kullanılan sistemlerdir. Eğer parça veya ürünler yüksek miktarda ve çeşit olmadan üretiliyorsa, böyle durumlarda bir transfer hattı veya benzer özel üretim sistemleri en uygun olanlarıdır. Eğer parçalar az sayıda ve yüksek çeşitlilikte üretiliyorsa, tek bir sayısal kontrollü tezgah veya elle işletilen yöntemler daha uygun olabilir.
Esnek İmalat Sistemlerinin Uygulamaları Montaj Kaynak, yapıştırma Kesme Kontrol Yüzey temizleme Test
Esnek İmalat Sistemlerinin Uygulamaları
EİS Avantajları Geleneksel bir makine atölyesinden daha yüksek makine kullanımı Parti tip üretim yerine sürekli üretim ile ara stok miktarında düşme Parçaların sistem içinde bulunma sürelerinde azalma Üretim çizelgelemede daha fazla esneklik elde etme
EİS Dezavantajları Üründe veya ürün karmasındaki değişikliklere karşı zayıflık Planlama faaliyetleri önemli Pahalı Yerleşim ve zamanlama sorunu Karmaşık imalat sistemleri
EİS ile karşılaşılan zorluklar İşletme için en uygun seçimin EİS olduğunu belirlemek Genişleme için uygulama maliyetleri EİS operasyonlarındaki günlük bakım faaliyetleri
Tasarım problemleri EİS Problemleri Hangi parça ailelerinin imalatının/montajının yapılacağı Ekipman problemleri Toplam üretim maliyetini minimize etmek amacını taşır. Tamsayılı programlama vb. Yerleşim düzenlenmesi problemleri Kuadratik atama problemi Taşıma sistemi problemleri Simulasyon
EİS Problemleri Bütünleşik üretim planlama problemi Gruplama ve yükleme problemleri. Parça seçimi problemi Üretim oranı belirleme problemi Kaynak tahsisi ve yükleme problemi İnsan gücü problemi
Bilgisayarla Bütünleşik Üretim Bilgisayar sistemlerinin tüm organizsayon içinde kullanılarak, yanlızca izlemek ve kontrol etmenin dışında, ürünlerin tasarımı, üretim sürecinin planı ve üretimle ilgili iş işlevlerinin gerçekleştirilmesi gibi geniş bir yelpazeyi kapsar.
Bilgisayarla Bütünleşik Üretim İmalat işletmelerindeki yapılması gereken en önemli dört işlev şunlardır: Ürün tasarımı Üretim planlama Üretim kontrol İş işlevleri
Bilgisayarla Bütünleşik Üretim
Bilgisayarla Bütünleşik Üretim Ürün tasarımı ile ilgili bilgisayar sistemlerine, BDT (Bilgisayar destekli tasarım) denir. Tasarım, sistem ve yazılımları, geometrik modelleme, sınırlı öğe modelleme, tasarım inceleme ve değerlendirme ile otomatik teknik resim çizme gibi mühendislik paketlerini içerir. Bilgisayar destekli işlem planlaması (BDİP-CAPP), sayısal kod (SD-NC) programlama, üretim zamanlaması ve üretim kaynak planlaması (MRP) gibi paket planlamalarının yapıldığı üretim planlamasını destekleyen bilgisayar sistemlerine ise Bilgisayar Destekli İmalat(BDİ-CAM) denir.