Montaj sırası planlama sistemi tasarımı
Assembly sequence planning system design
Yazar: TOLGAN ÖZEN
Danışman: DOÇ. DR. CEM SİNANOĞLU
Erciyes Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2010
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Detaylı tasarım ihtiyaçlarıyla birlikte, parça sayısı arttıkça montaj süreçleri karmaşık hale gelmekte ve bu karmaşıklık montaj sıralarının doğru ve uygun şekilde seçilmesi gerekliliğini ortaya çıkarmaktadır. Montaj sırası planlama şeklinde adlandırılan bu faaliyet alanında bugüne kadar sayısız çalışmalar yapılmış ve çok çeşitli metotlar geliştirilmiştir.Bu çalışmada, montaj sırası planlamada daha önce ortaya konmuş matris temelli bir yaklaşımdan yararlanılarak, BDT (Bilgisayar Destekli Tasarım) ortamında çalışabilecek, BDT veritabanını kullanabilecek, etkin, esnek ve kullanımı kolay bir bilgisayar yazılımı geliştirmek hedeflenmiştir. Bu maksatla, söz konusu BDT ortamı olarak, çok yaygın şekilde kullanılan AutoCAD paket programının 2009 sürümü ve programlama dili olarak ise AutoCAD içerisinde uygulama geliştirmeye müsait VBA seçilmiştir.Geliştirilen nesneye yönelik ve olay tabanlı bilgisayar programı, ürünün üç boyutlu katı modelini oluşturan parçaları sayabilmekte, otomatik ya da kullanıcı etkileşimli olarak tanımlayabilmektedir. Parçalar arasındaki temas ve hareket ilişkilerini otomatik olarak belirleyebilmektedir. Belirlenen bu ilişkiler programda matris formatında temsil edilmiş olup, tamamen otomatik üretilen montaj sıralarının bulunmasında parçaların birbirlerine montaj edilip edilemeyeceğinin kararlaştırılmasında kullanılmıştır. Parçaların montaj olabilirliğini test eden prosedürlerinin kodlanmasında ise özyineli programlama tekniğine yer verilmiştir.Kullanıcı tarafından ekrandan sırayla seçilebilen parçaların anlamlı bir montaj oluşturup oluşturamayacağını tayin etme yeteneği de bulunan programın arayüzü vasıtasıyla, üretilen montaj sıralarının sayısının azaltabilmesi amacıyla, 3 tip sınırlamadan birini ve/veya birkaçını aynı anda seçme imkanı tanınmıştır. Bu sınırlamalar ilk parça, son parça ve montaj sırası tercihi sınırlamalarından oluşmaktadır. Sınırlamalara dayalı olsun ya da olmasın, muhtemel bütün olasılıkları üretilmiş montaj sıraları, alt alta listelenerek ekranda gösterilebildiği gibi bir metin dosyasına da yazdırılabilmektedir. Ayrıca, montaj sıralarının ağaç yapısı şeklinde gösterimi de gerçekleştirilmiştir. Bu sayede kullanıcı montajı oluşturan basamakları ilk basamaktan son basamağa kadar takip edebilmekte, ilgili basamakları seçmek suretiyle arzu ettiği çözüme ulaşabilmektedir.Geliştirilen program, 8 parçalı Makara Destek Parçası, 9 parçalı Darbe Aparatı ve 11 parçalı Kasnak Sabitleme Düzeneği olmak üzere 3 adet montaj sisteminde denenmiş ve hiçbir sınırlama olmadan üretilen tüm muhtemel montaj sıraları, sırasıyla 128, 80 ve 400607 adet olarak bulunmuştur. Elde edilen sonuçların güvenilir ve tekrarlanabilir olduğu değerlendirilmiştir.

Abstract:
With the need of a detail design, assembly processes become more complex according to the increasing of the number of parts constituting a product and this complexity dictates the absolute necessity in selecting the assembly sequences properly. A vast amount of work has been done so far and many various methods have been improved in this working area named as assembly sequence planning.By utilizing a matrix based methodology which was previously suggested in assembly sequence planning literature, it has been aimed in this study to develop an active, a flexible and an easy to use computer software that can run in a CAD environment having the ability to use CAD database itself. For this purpose, as for the CAD environment, version 2009 of the AutoCAD software has been selected because of the fact that it is recently used widespread, and as for the programming language, VBA has been preferred because it is very suitable for developing applications inside of AutoCAD.The object oriented and event driven computer program prepared in this study has the ability to count the parts included in product?s 3-D solid model, and to identify them either automatically or by the user?s interactive intervention. It can also automatically determine the contact and motion relations between parts and display them on the screen. In the software, these relations have been represented in matrix format and have been used for the evaluation of assembly sequences to be automatically generated due to the decision whether relating parts could form a feasible assembly or not. On the coding of the procedures to check the feasibility of the parts in terms of assemblability with each other, recursive programming technique has been implemented. With the help of the program?s interface, which also includes the ability to diagnose if parts selected by the user in a sequential line on the screen can form a feasibly assembly or not, the opportunity has been offered to the user for selecting 3 types of constraints separately or in a combinatorial way in order to reduce the number of assembly sequences to be generated. These constraints are composed of base part, last part and the sub-assembly sequence choice constraints. Either leaning on the constraints or not, feasible assembly sequences generated automatically can not only be listed line by line and displayed on the screen but also be printed in a text file on the hard drive. Besides, the tree view display of the assembly sequences has been presented. By the help of this feature, the user can follow all the steps in formation of the assembly from the first step to the last, and he or she can easily come up to the desired solution by successively clicking the related steps on the screen.The software developed, has been tested on three products which are 8 part Pulley Support, 9 part Shock Assembly and 11 part Wheel Support. The number of all the feasible assembly sequences generated by the program without any constraints given by the user are 128, 80 and 400607 respectively. It has been evaluated that the results are reliable and repeatable.