Industrijska proizvodnja

Proizvodnja predstavlja osnovno područje ljudske djelatnosti. Postoji veliki broj definicija proizvodnje prilagođenih različitim oblastima proizvodnje. Neke od prihvatljivih definicija  su:
 Proizvodnja predstavlja svrsishodnu djelatnost usmjerenu na dobijanje upotrebnih vrijednosti i prisvajanje prirodnih resursa za ljudske potrebe što znači da predstavlja opći uslov za razmjenu materije između čovjeka i prirode odnosno vječiti prirodni uslov za život ljudi pa je stoga jednako svojstvena svim oblicima ljudskog društva.
 Proizvodnja predstavlja usmjerenu aktivnost koja ima za cilj dobijanje proizvoda korisnih za društvo čija struktura varira u širokim granicama kako po vrsti tako i po kvalitetu i količini.

Proizvodni sistem
Sistemi koji služe za ostvarivanje ciljeva proizvodnje nazivaju se proizvodni sistemi. To je skup različitih elemenata uvezanih tako da kao cjelina mogu dati bolji rezultat proizvodnje nego što bi ih dali njegovi dijelovi samostalno.Teško je napraviti granicu bilo kojeg proizvodnog sistema jer je, u principu, svaki sistem sastavljen od podsistema ali je istovremeno i dio nekog većeg sistema. Proizvodni sistem obuhvata skup tehnoloških sistema i drugih tehničkih, informacionih i energetskih struktura koji na određen način obezbjeđuju izvršavanje postavljenih ciljeva proizvodnog procesa.desno

Uslovljenost razvoja proizvodnih sistema
Unutar proizvodnog sistema vrši se transformacija ulaznih veličina u nizu postupaka promjene stanja u izlazne veličine projektovanog kvaliteta i vrijednosti. Elementi koji didrektno utiču na razvoj proizvodnih sistema su:
 sposobnost predviđanja događaja
 brzina usvajanja novih tehnoloških rješenja
 kvalitet postupaka promjene stanja elemenata sistema
 kvalitet organizacije sistema
 kvalitet upravljanja postupcima promjene stanja
efikasnost i kvalitet funkcija sistemske podrške (logistike)

Klasifikacija proizvodnih sistema
Obzirom na različite kriterije klasifikacije postoje i različite vrste proizvodnih sistema:
 Statički - dinamički proizvodni sistemi. Statički sistem podrazumijeva stalnost (konstantnost) vrijednosti svih njegovih elemenata i veza unutar sistema i tokom vremena, dok dinamički podrazumijeva određene promjene u elementima vezama i vremenu.
 Deterministički - stohastički prizvodni sistemi. Deterministički (unaprijed zadan) sistem je takav sistem koji se može proračunati, unaprijed definisati svi elementi i relacije unutar sistena i vremena kao i njegovo ponašanje u budućnosti, dok se stohastički sistemi ponašaju različito tokom vremena i realizacije te se ne mogu proračunati nego samo prognozirati. (kao vremenska prognoza..)
 Otvoreni - zatvoreni proizvodni sistemi. Ova podjela se uspostavlja prema postojanju veza sistema sa okolinom i da li se vrši razmjena materijala, informacija i energije.
 Složenost proizvodnog sistema podrazumijeva broj elemenata njihove veze i interakciju između elemenata sistema pa se u ovoj klasifikaciji sistemi dijele na: jednostavne, složene i vrlo složene proizvodne sisteme.
U principu, najveći broj (gotovo svi) proizvodnih sistema je u općem smislu dinamičan, orijentisan prema cilju, stohastičan, otvoren i kompleksan.

Proizvodni proces
predstavlja ukupan proces rada proizvodnog sistema što znači da podrazumijeva sve aktivnosti tokom pretvorbe ulaznih vrijednosti (inputa) u projektovane izlazne veličine (outpute) proizvodnog sistema na putu stvaranja nove vrijednosti. Proizvodni proces vrši se na tehnološkim i obradnim sistemima. Može se podijeliti na:
 proizvodnju sirovina
 proizvodnju dijelova i
 montažu

Programiranje proizvodnje
Podrazumijeva kvalitetnu pripremu proizvodnje i predstavlja jedan od važnijih faktora koji utiču na uspješnost poslovanja proizvodnog preduzeća. Zadatak je da predvidi i riješi probleme svakog radnog mjesta a može se podijeliti na:
 Tehničku pripremu i
 Operativnu pripremu

 Tehnička priprema 

podrazumijeva konstrukcionu i tehnološku pripremu.

Konstrukciona priprema 
se bavi oblikovanjem proizvoda. Primjer: na osnovu podataka o nekom elementu koji će biti ugrađen u sklop konstruktor vrši proračun dimenzija elemenata (zupčanici, osovine, vratila..) izvršiti odabir vrste materijala, izraditi konstrukconi crtež, izvršiti standardizaciju i tipizaciju elemenata i sklopova u cjelini te vrlo često uraditi prototip na kojem će se izvršiti ispitivanja. Cilj konstrukcione pripreme je da se ispita tehnička i funkcionalna ispravnost proizvoda.

Tehnološka priprema
Razrađena konstrukciona dokumentacija je podloga za tehnološku pripremu. Na osnovu ove dokumentacije vrši se dalja razrada, određuje se tačno svaka pozicija i svako radno mjesto šta će raditi, vrši se normiranje vremena, izbor radnika, mašina, alata, pribora, sirovina ili gotovih poluproizvoda kako bi se što efikasnije ( jeftinije i kvalitetnije) proizveo proizvod koji će biti konkurentan na tržištu.

 Operativna priprema 
Operativna priprema procesa proizvodnje se bavi planiranjem aktivnosti u pripremi i proizvodnji kako bi se izvršio predviđeni plan proizvodnje (realizacija).  Planira i lansira pripremu i nabavku sirovina, materijala i alata za određeni plan proizvodnje, priprema potrebnu dokumantaciju, otklanja zastoje i čekanja u proizvodnji, prati i evidentira izvršenje operativnih planova proizvodnje.

 Tipovi proizvodnje 

U organizacijskom smislu a prema veličini i vrsti asortimana proizvodnja se dijeli na tri osnovna tipa:
 pojedinačna proizvodnja
 serijska proizvodnja
 masovna proizvodnja

U industrijskoj proizvodnji treba, gdje god je to moguće, raditi na što većoj seriji istih proizvoda. Pojedinačna proizvodnja podrazumijeva mali broj komada uz minimalnu tehnološku pripremu, serijska proizvodnja podrazumijeva proizvodnju većeg broja komada iste vrste a tehnološka razrada je detaljnija. Masovna proizvodnja podrazumijeva veoma uzak asortiman proizvoda koji se radi duže vremenske periode a tehnološka priprema ide do najsitnijih detalja. Svaki zastoj ili korekcija tokom proizvodnje znatno utiče na cijenu proizvodnja pa samim tim i na cijenu gotovog proizvoda.

 Podjela proizvodnih tehnologija 
Prema standardu DIN 8580 (Deutsches Institut für Normung - Njemački institut za standarde) izvršena je podjela u šest osnovnih kategorija obzirom na:
 stvaranje oblika
 promjenu oblika
 promjenu osobina materijala
i to su:
 Primarno oblikovanje: postupci kojima se dobijaju čvrsti oblici iz materijala proizvoljnih oblika, obuhvaćeni su svi postupci livenja.
 Deformisanje: postupci plastične obrade bez promjene mase obratka. Uključeni su postupci: presovanje, provlačenje, izvlačenje, savijanja..
 Razdvajanje je postupak gdje se vrši redukcija mase i zapremine polaznog komada a obuhvata postupke obrade sa skidanjem strugotine ( glodanje, rendisanje, rezanje, bušenje, brušenje..) ali i sječenje (smicanjem), probijanje..
 Spajanje je postupak gdje se dva ili više elemenata trajno vežu u novu cjelinu: zavarivanje, tvrdo lemljenje, lijepljenje..
 Površinska zaštita je tehnološki postupak koji spada u finalnu proizvodnju i ima za cilj zaštitu od korozije, estetski izgled.. ovdje se podrazumijevaju: lakiranje, emajliranje, cinkovanje, galvanizacija..
 Izmjena osobina materijala je postupak kojim se materijalu ne mijenja oblik nego struktura s ciljem dobijanja boljih fizičko-hemijskih osobina a obuhvata: kaljenje, žerenje, otpuštanje, normalizaciju, cijanizaciju, cementaciju, sinterovanje..

 Nekonvencionalni tehnološki procesi  
Nekonvencionalna priprema kao i sama proizvodnja podrazumijevaju primjenu računarstva u planiranju, projektovanju i obradi budućeg proizvoda. Ovdej se najčešće govori o:
 CAD ( Computer Aided Design )- kompjuterski potpomognuti dizajn
 CAPP (Computer Aided Planing and Processing)- kompjuterski potpomognuto planiranje i projektovanje
 CAM ( Computer Aided Manufacturing )- kompjuterski potpomognuta proizvodnja
Integracija sva tri elementa koja uključuje NC i CNC obradne sisteme i Fleksibilne Proizvodne Sisteme nastaje zaokružen postupak koji se naziva CIM.
Programiranje rada NC i CNC sistema može se vršiti na tri načina:
 Ručno
 poluautomatsko i
 automatsko programiranje

Ručno programiranje

Ručno programiranje podrazumijeva ručno pisanje koda (rečenica) prema dimenzijama obratka prenesenih sa radioničkog crteža ili CAD projekta. Svaka linija koda počinje rednim brojem rečenice (npr: N110) zatim slijede riječi koje definišu operaciju ili podešavanja mašine (npr: G00 X2000 Z200 ; znači da mašina u brzom hodu treba dovesti vrh alata u tačku čije su koordinate X=2000 i Z= 200) i kraj rečenice LF.
primjer programa: crtež obratka za kojeg se vrši programiranje N10	F.1	T1Postavke radne brzine i alata N20	G96	S200	M04Postavke brzine i smjera okretanja glavnog vretena N30	G00	X-21.5	Z110Dovođenje vrha alata u početnu tačku  N40	G01	X0Čeono struganje N50     G00     X-20 
 N60	G01		Z0  
 N70	G00	X-21  
 N80			Z110  
 N90		X-18.5 
 N100	G01		Z65 
 N110	G00	X-19 
 N120			Z110 
 N130		X-17 
 N140	G01		Z65 
 N150	G00	X-18 
 N160			Z110 Uzdužno struganje
 N170            X-15.5 
 N180	G01		Z65 
 N190	G00	X-16 
 N200			Z110 
 N210		X-14 
 N220	G01		Z65.1 
 N230	G00	X-15 
 N240			Z110 
 N250		X-12.5 
 N260	G01		Z65.6 
 N270	G00	X-13 
 N280			Z110 
 N290		X-11 
 N300	G01		Z67 
 N310	G00	X-12 
 N320			Z110 
 N330		X-10 
 N340	G01		Z70 Obrada zaobljenja (stepenasto)proračun tačaka koordinata do kojih dolazi vrh noža
 N350	G03	X-15	Z65	R5"popravak zaobljenja"
 N370    G00             Z0
 N380		X-18.5
 N390	G01		Z44.7
 N400	G00	X-19
 N410			Z0
 N420		X-17
 N430	G01		Z44
 N440	G00	X-18
 N450			Z0
 N460		X-15.5
 N470	G01		Z42.5
 N480	G00	X-16
 N490			Z0
 N500		X-15
 N510	G01		Z40Struganje drugog zaobljenja (stepenasto)Datoteka:zaobljenje2.png
 N520	G02	X-20	Z45	R5"popravljanje" 2. zaobljenja N530	G00	X-21.5	Z11Vraćanje alata u početnu tačku N540				M02kraj programa

Kod ručnog programiranja moguće je koristiti bilo koji editor teksta a prenos se vrši sa crteža (ručno računanje pozicijai koordinata) ili kopiranjem koordinata sa neke od CAD aplikacija (npr: autocad)
Program se potom unosi ili direktno na konzolu obradne mašine ili u drugi program na računaru koji ima podršku (posjeduje CL datoteku i interfejs) za NC - CNC obradnu mašinu.

Poluautomatsko programiranje 
Ova vrsta podrazumijeva (integraciju) CAD sistema direktno u sam tok pripreme. Kada nacrtate predmet (date geometriju budućeg predmeta i početne parametre pripremka) softver će prema unesenim elementima(dubina rezanja, vrste noževa, brzine glavnog i pomoćnih vretena, vrste mašine..) kreirati program za datu mašinu. Dobar primjer programa za poluautomatsku obradu je CIMCO. Može se primijeniti za glodanje, bušenje, struganje i elektroeroziju.Struktura poluautomatskog programiranja

Automatsko programiranje

Ovo programiranje predstavlja viši nivo izrade programa. Započet je 1952 godine na Institutu za tehnologiju U Masačusetsu (MIT) pod nazivom APT (Automatic Programmed Tool) a do danas je urađeno oko 150 varijanti ovog programa (APT 1952, ADAPT, MINIAPT, TELEAPT, APTAC, APTIC, EXAPT, GTL, ELAN..
Automatsko programiranje se odvija kroz četiri osnovna koraka:
 Prilagođavanje i oblikovanje ulaznih informacija
 Obrada informacija na računaru pomoću odgovarajućeg programa
 Prilagođavanje obrađenih informacija određenom tipu upravljačkog sistema pomoću postprocesora
 Prikaz izlaznih informacija u obliku odgovarajućeg nosača informacija za programera, tehnologa i operatora. Programi koji se koriste za automatsko programiranje su veoma zahtjevni tako da se proizvođači odlučuju samo za jedan koji će koristiti u svojim pripremama npr: APT, EXAPT, CADDS4X,CDM300, EUKLID, BRAVO, I-DEAS, CATIA..

Kategorija:Mašinstvo
Kategorija:Sekundarne djelatnosti