DARABÁRU OSZTÁLYOZÓ RENDSZEREK KISZOLGÁLÁSI STRATÉGIÁIT BEFOLYÁSOLÓ JELLEMZŐK; A RENDSZEREK MODULJAI KÖZÖTTI ÖSSZEFÜGGÉSEK FELTÁRÁSA

Átírás

1 DARABÁRU OSZTÁLYOZÓ RENDSZEREK KISZOLGÁLÁSI STRATÉGIÁIT BEFOLYÁSOLÓ JELLEMZŐK; A RENDSZEREK MODULJAI KÖZÖTTI ÖSSZEFÜGGÉSEK FELTÁRÁSA Tomkovics Tamás 1, Dr. Kovács László 2 Ph.D. hallgató, egyetemi docens Miskolci Egyetem, Anyagmozgatási és Logisztikai Tanszék 1. BEVEZETÉS A darabáru osztályozó rendszer egy nagyszámú és bonyolult paraméterekkel leírható rendszer, amely két, vagy több egységet köt össze azáltal, hogy a közöttük lévő anyagáramlás közben egy bizonyos szempont szerint osztályozza és elkülöníti egymástól az áramoltatott darabárukat. Az ilyen rendszer működése nagyban függ az osztályozót megelőző, és az azt követő gyártó-, megmunkáló-, szállító-, vagy tárolóegység képességeitől. Ezért egy ilyen osztályozó rendszer megvizsgálása a megépítés és telepítés előtt csak szimulációs módszer segítségével lehetséges. Néhány alapfogalom: darabáru: darabárunak nevezzük azon árufajtákat, amelyek egyenként, darabonként vagy egységrakományként kerülnek szállításra. Méretük és súlyuk különböző lehet, jelen esetben az osztályozó rendszer: különböző típusú darabáruk szétválogatását megadott szempont szerint elvégző anyagmozgatási rendszer, szimuláció: olyan módszer, amely alkalmas a folyamatok valósághű modellezésére, és vele értékelhetőek a folyamat- és rendszer állapotváltozások. 2. ÁRAMOLTATOTT, SZÜKSÉG ESETÉN OSZTÁLYOZANDÓ DARABÁRUK SAJÁTOSSÁGAI A mozgatandó, szükség esetén osztályozandó darabáruk lehetnek egyedi darabáruk (alapanyag, késztermék, stb.), illetve egységrakományok (alkatrészek, részegységek, stb.). Késztermékek esetén ismerni kell a termékcsaládok, a termékféleségek számát, azokon belüli féleségüket, minőségi besorolásukat, elkészülésük időpontját, hiszen az osztályozási stratégia megválasztását ezen szempontok is befolyásolhatják. Az anyagáramlás szempontjából fontos az áramoltatott darabáruk anyaga, formája, méretei (szélesség, hosszúság, magasság), tömege, azok speciális jellemzői (hőmérséklet, sérülékenység, stb.), hiszen az osztályozó rendszert kiszolgáló anyagáramlás-technikai eszközök megválasztását nagyban befolyásolja. Ha egységrakományokról van szó, az áramoltatásnál fontos szempont az egységrakomány képző eszköz típusa, anyaga, mérete, a típusától függően a megfogásának lehetőségei, tartalmára vonatkozó minden részletes információ (az egységrakományokban lévő darabszám, stb.). 120

2 3. ANYAGÁRAM SAJÁTOSSÁGAI Az anyagáram legfontosabb jellemzője az anyagáram intenzitás. Az anyagáramlás intenzitása értelmezhető a rendszer: q i-j pontjai közötti relációk áramlásánál: ij, K i-edik pontjából való kiáramlásnál: q i, B q j a j-edik pontban való beáramlásnál:. Az anyagáram intenzitása alatt az időegység alatt áramló anyagmennyiséget értjük, amely különböző dimenzióban értelmezhető: ahol: n db q n ; t perc n a t idő alatt áramló darabszám. db ó A darab (db) kifejezhet egyedi árukat, munkadarabokat, egységrakományokat, járműveket, anyagáramlási eszközöket is (targonca, függeszték, tehermozgató egység, stb.). Fontos a t időintervallum nagyságának befolyása. Pontos anyagáramláshoz akkor jutunk, ha lim t 0. Az anyagáramlás intenzitása általában időben változik, ezért célszerű értelmezni az anyagáramlás középértékét és annak szórását. Diszkrét anyagáramlásnál: középérték középérték szórása Q N i 1 (Q N i 1 N N Q i, Q ) ahol: N a minták száma, Qi az egyes mintáknál az anyagáram intenzitás. q Az anyagáram intenzitás nagyban befolyásolja az osztályozó rendszer tervezését, osztályozási-, irányítási- és kiszolgálási stratégiáit. Ezen kívül az osztályozási stratégia kialakításában szerepe van az osztályozandó darabáruk sorozatnagyságának, illetve az osztályozandó mennyiségeknek. i 2, 121

3 4. EGY OSZTÁLYOZÓ RENDSZER SAJÁTOSSÁGAI A cikkben tárgyalt görgőspálya vagy szállítószalag által talajszinten kialakított osztályozó rendszer egy vagy több beszállító pályából, egy vagy több osztályozó pályából, több osztályozó utcából és az ezeket összekötő anyagáramlás-technikai elemekből áll (1. ábra). Ezeknek a kialakítását úgy kell megtervezni, hogy mind egymással, mind a csatlakozó kiszolgáló egységekkel kompatibilisek legyenek, rajtuk az anyagáramlás akadálymentesen történjen. A görgőspályákat darabáru mozgatására alkalmazzák többnyire padlószintre telepített változatban. A görgőspálya olyan folyamatos működésű anyagmozgató berendezés, amelynél a mozgatandó termékeket adott vonalvezetésű pályába ágyazott gördülőelemek (görgő, tárcsa, golyóágy) továbbítják, így az anyagmozgatási feladatokat csúszási ellenállás helyett gördülési ellenállás ellenében kell elvégezni. Beszállító pályák Osztályozó pálya Fordító asztalok, vagy átadók Osztályozó utcák 1. ábra Egy általános felépítésű osztályozó rendszer Az anyagáramlás beleértve a tárolást is eszközeinek megválasztásakor a mozgatott anyagok sajátosságait figyelembe kell venni. Ezekről a sajátosságokról tájékoztat a 2. ábra. Az osztályozó rendszert megelőző gyártási (termelési) fokozattól, vagy a kiszolgáló egységtől függően fel kell mérni, hogy az egységrakományok milyen helyzetben érkezhetnek az osztályozó beszállító pályájára, mert az anyagáramlási eszköz (görgőspálya, szállítószalag, fordítóasztalok, vagy átadók használata) megválasztása ennek függvényében történhet, ezáltal nagyban befolyásolja a kiszolgálási stratégiák megválasztását. Mivel az osztályozó rendszerek kialakításánál az előzőkön kívül még számos egyéb szempontot is figyelembe kell venni (pályavezetés, kiszolgálás módja, teher felvétele és leadása, stb.), fontos az anyagáramlás-technikai rendszerváltozat megválasztása, melyek leggyakoribb megoldásai: hajtott görgős-, hevederes, esetenként lifttel kombinált szállító- és tároló rendszerek, állványkiszolgáló géppel ellátott gravitációs görgősoros átmenő tároló rendszerek, 122

4 kétpályás konvejor rendszerek, fix telepítésű és mobil robotos osztályozó rendszerek, vegyes rendszerek. 2. ábra Az anyagmozgatási eszköz megválasztásánál a legfontosabb anyagjellemzők 5. KISZOLGÁLÁSI STRATÉGIÁK MEGVÁLASZTÁSA, AZ AZT BEFOLYÁSOLÓ TÉNYEZŐK FELTÁRÁSA Egy darabáru osztályozó rendszer kiszolgálása a beérkező darabáruknak a beszállító pályára való szállítását, illetve az osztályozó utcákon tartózkodó darabáruknak a következő megmunkáló-, tároló-, vagy szállítóegységre való eljuttatását jelenti. A kiszolgálási stratégia ezeknek a módszereknek a meghatározását, illetve a megfelelő módszer megfelelő módon való alkalmazását jelenti. Egy osztályozó rendszer kiszolgálása két irányból lehetséges: input oldali kiszolgálás, mely esetben anyagmozgató eszközök által kerülnek az osztályozandó egységrakományok a beszállító pályára, output oldali kiszolgálás, amikor az osztályozó utcák végétől anyagmozgató eszközök segítségével kerülnek az egységrakományok a következő megmunkáló egységhez, vagy raktárhoz. Mindkét kiszolgálási módszer nagy hatással van az osztályozó rendszer működésére, és befolyásolja annak kialakítási szempontjait Input oldali kiszolgálási stratégia megválasztása Egy osztályozó rendszer input oldali kiszolgálási stratégiájának megtervezésekor először mindig az osztályozót megelőző megmunkáló-, tároló-, vagy szállítóegységet kell megvizsgálni. Fontos azok kibocsátó képessége, elhelyezkedése, távolsága az osztályozótól. A tárolót kivéve minden esetben el kell dönteni, hogy direkt kerüljenek az osztályozó rendszerre az előző egységről lekerülő alapanyagok-, félkész-, vagy késztermékek, vagy be kell iktatni egy köztes tárolóegységet az osztályozó rendszer elé. Ha egy telepített szakaszos működésű anyagmozgató berendezésen keresztül történik az anyagáramlás az osztályozóra, akkor számítani kell a köztes átszállító 123

5 pálya tervezésekor arra, hogy annak szükség esetén tároló szerepet is be kell töltenie. Ha az osztályozás, vagy az output oldali kiszolgálás során bármilyen probléma adódik, vagy valami miatt akadozik a darabáruk osztályozása, elszállítása, akkor szükség lehet az input oldali tárolási kapacitás igénybevételére, mert onnan a darabáruk már nem kerülhetnek visszább a termelési folyamatban, és a probléma nem lehet hatással az átszállítót megelőző gyártóegységre sem. Ha kézi vezérlésű anyagmozgató berendezések által kerül a darabáru az osztályozóra, a kiszolgáló eszközök száma, kapacitása, kiszolgálási ideje határozza meg az ütemidőket és az anyagáram intenzitást, amennyiben az osztályozó utcák kapacitása, illetve a darabáruk elhordási intenzitása ezt megengedi. Ezek paramétereit úgy kell megtervezni, hogy az osztályozó input oldali kiszolgálása nem okozhat szűk keresztmetszetet a szállítás során. A kiszolgáló egységek számának növelése az anyagáram intenzitás növekedéséhez vezethet, illetve nagy hatással van a beszállító pályák számának meghatározására, ugyanis kevés beszállító pálya esetén túl sok kiszolgáló egység a feladási ponton szűk keresztmetszet kialakulását eredményezheti. Adott kiszolgáló eszköz szám mellett a szűk keresztmetszet csillapítható a beszállító pályák számának növelésével, vagy a beszállító pályák sebességének növelésével (azonban ez csak akkor lehetséges, ha az egységrakományok anyaga megengedi, és a szállítás biztonságos elvégzését nem veszélyezteti) Output oldali kiszolgálási stratégia megválasztása Az anyagáram intenzitás és az output oldali kiszolgálási stratégia döntően befolyásolják az osztályozó utcák hosszának kialakítását. Ha az anyagáram intenzitás magas, az osztályozó utcák hosszának (tároló kapacitás) növeléséhez vezethet, amennyiben az egységrakományok osztályozó utcáról való eltávolítása nem elég hatékony. Ha az osztályozó utcák tárolókapacitásának növelése nem lehetséges, akkor a kiszolgáló egységek számának vagy kapacitásának növelésével fokozható a hatékonyság, melyeknek megállapítása függ az osztályozót követő raktárak, szerelősorok, vagy gyártóegységek számától, termelékenységétől és tárolókapacitásától is. Fontos, hogy az output oldali kiszolgáló egységek pontos utasítást kapjanak, hogy több részosztályozós rendszer esetén melyik részrendszert, illetve azon belül melyik osztályozó utcát kell éppen kiszolgálniuk. Sok esetben előnyös megoldás lehet a hívásjelzők bevezetése, amely egyértelműen jelzi, ha elszállításra kész egyegy darabáru az osztályozó utcákon. Ha a darabáruknak határidőre kell érkezniük a következő megmunkáló egységhez, akkor a határidők a kiszolgálás sorrendjét is meghatározzák. Gyakran alkalmazott technika az osztályozó utcák kialakításánál, hogy azok gravitációs hajtású, lejtős szabadonfutó görgőspályák. Ez esetben a motoros hajtás nélküli utcákon a darabáruk szabadon áramlanak az utca végéig, azonban a darabáruk megóvása és súlyukból fakadó tehetetlenségük miatt fékezőerő bevetése szükséges a lassítás miatt. A fékezőerő gyakran fékezőgörgők segítségével valósul meg, azonban a sebességnövekedés csökkenthető a darabáruk súlyától függően az osztályozó utcák lejtésének csökkentésével, vagy növelésével. 124

6 A kiszolgáló eszközök darabáru megfogó szerkezetét úgy kell kialakítani, hogy az alkalmas legyen annak biztonságos mozgatására. Kapacitásától, és a darabáruk típusától függően a kiszolgálás hatékonysága érdekében az egyszerre több darabáru szállítása csak azok biztonságos kivitelezése esetén valósítható meg. 6. ÖSSZEFOGLALÁS Egy osztályozó rendszer kiszolgálási stratégiáját, illetve módszereit, azok bonyolultsága és sokrétű összefüggése miatt szimulációs modellel kell megtervezni. Az ütemidők, kiszolgálási idők, kapacitások és az anyagáramlás-technikai eszközök száma pontos összehangolási feladatot igényel. A tervezendő osztályozó rendszer tervezésekor nagy hangsúlyt kell fektetni az utcák kapacitása és a kiszolgáló eszközök száma, kapacitása közötti egyensúly megteremtésére. Költségszámítás szempontjából el kell dönteni, hogy egy egyszeri nagyobb beruházás által egy nagyobb kapacitással rendelkező rendszert kell kiépíteni, vagy folyamatosan fennálló költségek mellett több kiszolgáló egységgel rendelkező rendszer a gazdaságosabb. Ezek befolyásoló tényezői lehetnek a vállalat anyagi helyzete, illetve a megtérülési idő kiszámítása, annak elemzése. Az eszközszámok és osztályozó kapacitások pontos meghatározása által sok költséget takaríthat meg a működtető vállalat, melyek fontos, és meghatározó részét jelenthetik egy-egy beruházásnak. 7. IRODALOMJEGYZÉK [1] KOVÁCS L. TOMKOVICS T.: Automatizált darabáru osztályozó rendszerek tervezésénél alkalmazható szimulációs modellek; XV. Fiatal Műszakiak Tudományos Ülésszaka, március , Kolozsvár, ISSN , pp.: [2] CSELÉNYI J., ILLÉS B. (szerk.): Anyagáramlási rendszerek tervezése és irányítása I., ISBN , Miskolc, 2006, p.: 7, 40-41, "A bemutatott kutató munka a TÁMOP B-10/2/KONV jelű projekt részeként az Európai Unió támogatásával, az Európai Szociális Alap társfinanszírozásával valósul meg" 125

7 TARTALOMJEGYZÉK Antal Dániel EJTÉSI TESZT EGYSZERSÍTETT MODELLEZÉSE A TERVEZÉS FÁZISÁBAN 1 Bodolai Tamás MINTATESZTEL SZOFTVER FEJLESZTÉSE LINE SCAN KAMERÁS ALKALMAZÁSOKHOZ 7 Bodzás Sándor DESIGNING AND MODELLING OF WORM GEAR HOB 12 Burmeister Dániel BUCKLING OF SHELL-STIFFENED AND AXISYMMETRICALLY LOADED ANNULAR PLATES 18 Daróczy Gabriella EMOTION AND THE COMPUTATIONAL MODEL OF METAPHORS 24 Drágár Zsuzsa NEM SZABVÁNYOS SZERSZÁM-ALAPPROFIL KIALAKÍTÁSÁNAK LEHETSÉGEI FOGASKEREKEKHEZ 30 Fekete Tamás MEMBRÁNOK ALKAKMAZÁSA SZINKRON VÁLTAKOZÓ ÁRAMÚ HIDRAULIKUS HAJTÁSOKBAN 35 Ferenczi István MODELING THE BEHAVIOR OF PROFINET IRT IN GIGABIT ETHERNET NETWORK 41 Ficsor Emese AUTOMATIZÁLT AZONOSÍTÁSTECHNIKAI ÉS NYOMONKÖVETÉSI LEHETSÉGEK VIZSGÁLATA INTERMODÁLIS SZÁLLÍTÁS SORÁN 47 Gáspár Marcell Gyula NAGYSZILÁRDSÁGÚ ACÉL HEGESZTÉSTECHNOLÓGIÁJÁNAK FEJLESZTÉSE A HLÉS ID ELEMZÉSÉVEL 54 Hriczó Krisztián NEMNEWTONI FOLYADÉKOK HATÁRRÉTEG ÁRAMLÁSÁNAK HASONLÓSÁGI MEGOLDÁSAI KONVEKTÍV FELÜLETI PEREMFELTÉTELEK MELLETT 60 Kelemen László Attila DOMBORÍTOTT FOGAZAT MATEMATIKAI MODELLEZÉSE FOGASGYRS TENGELYKAPCSOLÓKHOZ 66

8 Krizsán Zoltán STRUCTURAL IMPROVEMENTS OF THE OPENRTM ROBOT MIDDLEWARE 72 Mándy Zoltán A POSSIBLE NEURAL NETWORK FOR A HOLONIC MANUFACTURING SYSTEM 78 Simon Pál GRAFIKUS PROCESSZOROK ALKALMAZÁSA KÉPFELDOLGOZÁSI FELADATOKRA 84 Skapinyecz Róbert OPTIMALIZÁLÁSI LEHETSÉGEK VIZSGÁLATA EGY E-PIACTÉRREL INTEGRÁLT VIRTUÁLIS SZÁLLÍTÁSI VÁLLALATNÁL 90 Somoski Gábor COLD METAL TRANSFER THE CMT PROCESS 96 Szabó Adél Anett A TELJES KÖLTSÉG KONCEPCIÓ JELENTSÉGE A VÁLLALATI BESZERZÉSI GYAKORLATBAN 102 Szamosi Zoltán MEZGAZDASÁGI HULLADÉKOK VIZSGÁLATA 108 Szilágyiné Biró Andrea BETÉTEDZÉS ACÉLOK KÜLÖNBÖZ HMÉRSÉKLET KARBONITRIDÁLÁSA 114 Tomkovics Tamás DARABÁRU OSZTÁLYOZÓ RENDSZEREK KISZOLGÁLÁSI STRATÉGIÁIT BEFOLYÁSOLÓ JELLEMZK; A RENDSZEREK MODULJAI KÖZÖTTI ÖSSZEFÜGGÉSEK FELTÁRÁSA 120 Tóth Zsolt EL REDUKCIÓ ALKALMAZÁSA A TBL ALGORITMUS IDKÖLTSÉGÉNEK CSÖKKENTÉSÉRE 126 Varga Zoltán KONKRÉT LOGISZTIKAI MINTARENDSZER MODELLEZÉSE 131 Vincze Dávid MATLAB INTERFACE FOR THE 3D VIRTUAL COLLABORATION ARENA 137 Wagner György INTENZÍTÁS BÁZISÚ OPTIMALIZÁLÁS FORGÁCSOLÁSI PARAMÉTEREK MEGHATÁROZÁSÁHOZ 143