Problematika zmien súčasnej strojárskej výroby je charakterizovaná viacerými atribútmi. Jedným z najdôležitejších je prechod k znalostnej spoločnosti. Prioritnými sa stávajú znalosti, najmä nové výrobné technológie a systémy, spôsoby organizácie a riadenia výroby.
Vzorovým hodnoteným výrobkom v príspevku je zhora plnená automatická práčka. V slovenských podmienkach v súčasnom období globálnych zmien, premietajúcich sa do všetkých etáp výroby, je potrebná účelná transformácia zahraničných poznatkov a skúseností a ich premietnutie do praxe. Zároveň je potrebné vytvárať vlastné znalostné systémy a rozvíjať vedecko-výskumné zázemie.
Identifikácia konštrukčných častí
V prvej etape analýzy štruktúry výrobku je vždy potrebné identifikovať konštrukčné časti výrobku (montážne bloky), ktorých montáž tvorí zmysluplný celok (obr. 1). V závislosti od zložitosti výrobku je možné zvoliť individuálnu úroveň detailnosti. Pre identifikovanú množinu montážnych blokov Mb = {B1 , B2 … Bn }, kde n je počet montážnych blokov, je niekedy potrebné spracovať doplňujúce údaje, ako napríklad názov, zodpovedajúce číslo, resp. čísla výkresov a podobne.
Identifikované montážne bloky možno z hľadiska konštrukcie výrobku rozdeliť na nezávislé – montážne bloky, ktorých montáž sa dá vykonať hocikedy, bez ohľadu na iné montážne bloky a na bloky závislé, ktorých montáž je podmienená vykonaním iného montážneho bloku. Túto vzájomnú závislosť možno vyjadriť, a tým množinu montážnych blokov usporiadať. V závislosti od konštrukcie výrobku je možné získať množinu blokov, ktorá je neusporiadaná – medzi blokmi neexistuje žiadna konštrukčne podmienená závislosť ich vykonania. Typ montáže takéhoto výrobku sa niekedy nazýva povrchová montáž. Množina blokov môže byť ďalej čiastočne usporiadaná, teda vzájomná závislosť existuje iba medzi niektorými blokmi a usporiadaná, keď ide o výrobok, v ktorom je možná iba jedna postupnosť blokov.
Vrstvová montáž
Úplne usporiadaná množina blokov montážnych operácií znamená, že existuje iba jeden možný sled vykonania montáže. Tento typ montáže sa niekedy nazýva aj vrstvová montáž. Grafickým zobrazením usporiadania množiny montážnych blokov je orientovaný graf, v ktorom je blok uzol grafu a vzťah usporiadania je vyjadrený orientovanou hranou grafu. Pre usporiadanie množiny montážnych blokov platia nasledujúce pravidlá: Vzťah usporiadania sa definuje pre každý montážny blok iba raz. Pritom platí:
Ak Bi Bk ∧ Bk Bn ⇒ Bi Bn
Neplatí ak Bi Bk , potom zároveň Bk Bi
Incidenčná matica grafu, vyjadrujúca vzťahy usporiadania je podkladom pre eventuálne automatizované generovanie variantov postupnosti montážnych blokov u zložitejších výrobkov s čiastočne usporiadanou množinou.
Vysoký počet možných variantov sledu montážnych blokov je možné obmedziť zadaním doplňujúcich pravidiel usporiadania, ktoré síce nie sú podmienené konštrukciou výrobku, ale vyplývajú z potreby dodržiavania technologických odporúčaní:
– uprednostňovať taký sled blokov, v ktorom operácie rovnakého druhu nasledujú za sebou,
– uprednostňovať taký sled blokov, ktorý je charakterizovaný minimálnym počtom zmien smeru montáže,
– uprednostňovať taký sled blokov, u ktorého sa predpokladá použitie minimálneho počtu montážnych a polohovacích prípravkov,
– uprednostňovať taký sled blokov, v ktorom je možné predpokladať minimálny počet zásobníkov, paliet a podobne.
Pri analýze štruktúry výrobku ide o detailný model výrobku – zhora plnenej automatickej práčky (obr. 2), ktorý je jedným zo základných prvkov pre vypracovanie detailného technologického postupu.
Montovaný výrobok treba rozčleniť na súčiastky, teda z hľadiska montáže ďalej nedeliteľné prvky. Za súčiastky je možné považovať aj také časti výrobku, ktoré sa dodávajú zmontované – ich montáž nie je predmetom riešenia. Dekompozícia výrobku – zhora plnenej automatickej práčky je uvedená na obr. 3.
Pod montážnou podskupinou (obr. 4) je možné rozumieť minimálne dve súčiastky výrobku, ktoré je možné zmontovať a následne dopravovať, skladovať a prípadne skúšať na inom mieste a v inom čase ako ostatnú časť výrobku. Montážne skupiny a podskupiny sú často totožné s konštrukčnými skupinami výrobku, ale nie vždy. U každého výrobku, ktorý obsahuje montážne podskupiny treba rozhodnúť, či tieto budú súčasťou finálnej montáže, alebo nie. Rozhodnutie závisí od viacerých okolností, ako napríklad od počtu montážnych podskupín, ich charakteristických vlastností a počtu súčiastok, typu montážnych spojov, od počtu montovaných výrobkov, od zvoleného typu montážneho systému, atď.
Vo výrobku je zároveň možné identifikovať tri základné typy súčiastok:
I. Základné súčiastky – plnia funkciu nosného a syntetizujúceho prvku, sú to súčiastky „na ktoré sa montuje“. Sú to napríklad základné rámy, telesá a podobne.
II. Stavebné súčiastky sú určujúce pre plnenie funkcie výrobku a zvyčajne podmieňujú celkové riešenie montážneho systému, sú to obvykle súčiastky typu hriadeľ, ložisko, čap, vreteno a podobne.
III. Spájacie súčiastky sú zvyčajne normalizované, sú súčasťou spojov a podmieňujú hlavne montážnu technológiu. Ide napríklad o skrutky, podložky perá a podobne.
Analýza montáže výrobku z hľadiska jeho štruktúry je zložitá úloha. Inovačné metódy a techniky sú nástroje, ktoré napomáhajú tvorivému procesu.
Cieľom je vytvoriť taký systém, ktorý bude obsahovať znalostné, informačné, metodické, technické a ďalšie nástroje. Tie budú môcť umožniť urýchlenie inovačných zmien v danej oblasti a ich realizáciu do praxi.
Je možné konštatovať, že postup aplikácie je veľmi individuálny a výsledky v mnohom závisia od spôsobu modifikácie metódy. Exaktné kvalitatívne hodnotenie tejto metódy je komplikované. Vo veľkej miere záleží na individualite kreatívnosti priemyselného inžiniera, ktorý uvedenú metódu používa.
Príspevok bol pripravený v rámci riešenia grantového projektu VEGA č. 1/0102/11 Metódy a techniky experimentálneho modelovania vnútropodnikových výrobných a nevýrobných procesov.
TEXT/FOTO: Ing. Miroslav Malák, PhD., Fakulta manažmentu, Prešovská univerzita