Technika, 1988 (32. évfolyam, 1-12. szám)
1988-01-01 / 1. szám
SZÁMÍTÓGÉPEK a gyártásban A termelésirányítás tökéletesítésében a legnagyobb jelentősége az információáramlás megszervezésének van. A legkorszerűbb technológiai eljárások sem képesek teljesítményük kifejtésére megfelelően szervezett adatutasítás szolgáltatás nélkül. A hasgyományos berendezések termelékenysége is jelentősen növelhető, amennyiben megfelelő anyag- és szerszámellátást biztosítanak, valamint gondoskodnak, hogy indokolatlan állásidők ne következhessenek be terhelés- vagy szerszámhiány miatt. Az információáramlásnak, illetve az információnak jelentős kihatásuk van az üzem minden tevékenységére, mert a jó informálószolgáltatás megrövidíti az átírási időket, csökkenti a műveltközi raktárkészleteket, megröidíti a kieső időtartamokat, nöeli a rugalmasságot. Mindezeknek a következménye a termelékenység növekedésében, az állóeszközállomány csökkenésében, valamint a versenyképesség javulásában nyilvánul meg. Magától értetődik, hogy információkat hagyományos módszerekkel is lehet különböző hatékonysággal szolgáltatni, és a jó üzemi szervezetben a kézi eszközökkel előállított adathordozókat célszerű módon lehet továbbítani, de a tökéletes adatszolgáltatást ilyen eljárással sem tartalomban, em gyorsaságban nem lehet megvalósítani. A hagyományos adatszolgáltatás anyagának feldolgozása hosszú időt vesz igénybe és korlátozott a feldolgozható adatok száma is, ami az intézkedések kezdeményezésére van kihatással. Az adatok értékelése előtt ugyanis nem lehet a következő intézkedést megkezdeni, programokat készíteni vagy az akadályok elhárítását megkezdeni. Ezen a nehézségen különböző szervezési módszerekkel igyekeztek segíteni meg kell jegyezni, hogy nem minősen eredmény nélkül. Ilyen megoldás volt pl. a Taylor rendszerű futószalag, vagy a zárt ciklusok szervezése, de ezek megközelítőleg sem eredményeztek olyan áttekintést, mint amilyet a számítógépek tesznek lehetővé. Helyi hálózatok Különösen élesen jelentkezett az információforgalom megújításának szüksége az elektronikus rendszerek megjelenése után. A numerikus vezérlésű szerszámgépek és egyéb berendezések (NC, '"‘NC) programokkal való ellátása ,abb feladatot jelentett. A programokat többnyire a gyártáselőkészítés dolgozta ki, amiket azután a gépkezelőkhöz kellett eljuttatni. A robotok megjelenése a termelőüzemekben tovább bonyolította a feladatokat, bár a betanítással programozható robotok programjainak elkészítése áttevődött az üzemi munkahelyekre. A programhordozó forgalmával kapcsolatban célszerűnek látszott, hogy ugyanazokat az adatokat ne hagyományos módon továbbítsák az egyes munkahelyekre, pl. szerszámgép-kezelőkhöz, a szerszámkészítőkhöz vagy a minőségellenőrzéshez. Felmerült olyan hálózatok létesítésének szüksége, amelyeken elektronikus módszerekkel lehet továbbítani a szükséges adatokat. Erre a célra alakították ki a LAN (Local Area Network) rendszereket, amelyek alkalmasak egyes munkahelyek közötti kapcsolatok ellátására. Az összekapcsolt adatfelhasználók ezáltal szigetekké alakultak, amelyek között a kapcsolatot a LAN hozta létre. Az üzemi adatforgalomban igen sok résztvevő érdekelt, az adatok a piackutatóktól a készáruraktárig igen sok munkahelyet érintenek, mindegyikük alapjában ugyanazokat használja, legfeljebb az adatok mélysége vagy az információk alakja tér el bizonyos mértékben. Az egész vállalatra kiterjedő adatforgalom a marketingtevékenységgel kezdődik, ugyanis a piaci információk alapvető fontosságúak a tevékenységek megtervezésekor. A piaci információk alapján dönt a kereskedelmi részleg, hogy milyen termékek előállítása volna célszerű. A kereskedelmi részleg elhatározása alapján indul meg a gyártmányfejlesztés, ha erre a vállalatnak a szükséges adottsága megvan. Az adatok már ezen a rövid úton is kiegészülnek, illetve a feleslegesek elmaradnak, de az alapvetőek változatlanul továbbhaladnak. A fejlesztési tevékenység befejezése után ugyanezek az adatok tovább bővítve átkerülnek a gyártáselőkészítéshez, ahol elvégzik a gyártáshoz szükséges előkészítő műveleteket. A gyártáselőkészítés adatai alapján az üzem elkészíti a szerszámozást, illetőleg felkészül a gyártásra. Az adatokat a minőségellenőrzés, az anyagbeszerzés, a raktárkezelő, sőt a szállítási részleg is felhasználja. A számítógéppel segített gyártásban a piaci információkat számítógéppel értékelik és gyűjtik össze, a gyártmányfejlesztés a számítógéppel segített tervezést (CAD), az üzem a számítógéppel segített programozást és gyártást (CAP, CAM), valamint minőségellenőrzést (CAQ), illetőleg az erre a célra kifejlesztett számítógépprogramokat veheti igénybe. Mint látható, az adatforgalomban igen sok vállalati szerv érdekelt, tehát célszerű olyan megoldás kifejlesztése, amely elősegíti a folyamat akadálytalan lebonyolítását. A számítógépek alkalmazása lehetővé tette, hogy az egyes tevékenységeket úgy csoportosítsák, hogy az azok közötti adatforgalom egyszerűen legyen lebonyolítható. Ennek érdekében szervezték meg az autonóm gyártócellákat, a rugalmas gyártórendszereket, amelyek saját, kis kapacitású számítógépeikkel zárt rendszerben dolgozzák fel az adatokat, és csak a szomszédos vagy a fölérendelt számítógépeknek szolgáltatnak adatokat. Az 1. ábra a brit Marwin cég által a nyugat-európai ESPRIT CNMA fejlesztési program keretei között kifejlesztett Automax I autonóm gyártócellát mutatja be. A gyártócellában a kezelő nélküli megmunkálóközponton kívül automatikus szerszámkezelő egység, adagolórobot, valamint palettaszállító berendezés működik. A működtető számítógépet és a szükséges szoftvert több számítógépgyártó cég szállította. A 2. ábra a Georg Müller (Nürnberg, NSZK) cég által kifejlesztett nagypontosságú adagolóberendezést mutatja be. A szabadon programozható berendezés teherbírása 8 kg és a munkadarabokat ± 0,2 mm pontossággal helyezi el. Automatizált szigetek A számítógépek kapacitásának növekedése lehetővé tette olyan rendszerek kiépítését, amelyekben az összes információk egyetlen központi számítógépbe futnak be és onnan lehet lehívni a szükségeseket, vagyis minden tevékenységet számítógéppel lehet összekapcsolni. Ebből született a CIM (Computer Integrated Manufacturing), a számítógéppel integrált gyártórendszer gondolata. Bármennyire is kézenfekvő a számítógéppel való integrálás gondolata, a megvalósítás komoly műszaki feladatot jelent, ugyanis a különböző elektronikus rendszerek fejlesztése eltérő elvek alapján történt, tehát a rendszerek összekapcsolása nehézségekbe ütközik. A General Motors gyáraiban kb. 40 000 elektronikus vezérlésű rendszert használnak a tervezőirodákban, a szerszámgépek, a robotok és szállítóberendezések vezérlésére, de ezek közül csak mintegy 15% képes egymással kapcsolatot létesíteni. Az egyes rendszerek közötti kapcsolatot csak különleges csatlakoztató egységekkel lehetne megvalósítani, ez pedig az eredeti beruházás költségeit több mint 50%-kal növelné meg. A CIM-rendszer bevezetése tehát nemcsak műszaki probléma, hanem komoly gazdasági megterhelés is. A költségek nagyságára jellemző, hogy az NSZK-beli BMW gépkocsigyár CÍM jellegű fejlesztésre 1990-ig évi 60 millió DEM-et kíván fordítani, hogy ezzel megalapozza a „jövő gyárát". A jövő gyárának alapját olyan rugalmas gyártóegységek fogják képezni, amelyek képesek a gyártmányok automatikus gyártására és szerelésére. A CIM-bevezetés gazdasági döntés alapján történhet. Mérlegelendő, hogy a bevezetéssel járó többletberuházás ellenében kellő mértékben növelhető-e a termelékenység. Becslések szerint CÍM bevezetése következtében a a gépkihasználási tényező 20 ... 75%-kal növekszik és a kiszolgáló létszám mintegy 50%-kal csökken. Figyelemre méltó, hogy a CÍM bevezetése következtében megváltoznak a munkaerő szakmai ismereteivel és szaktudásával szemben támasztott követelmények, mert a gépkezelők számának csökkenésével egyidejűleg növekszik az elektronikus rendszereket ismerő szakemberek és a programozók aránya. Egységesítés szükséges A jövő gyára koncepciójában a gazdaságosság játssza a főszerepet. Olyan módszereket kell kifejleszteni, amelyek a legnagyobb hatékonyságot biztosítják minél kevesebb ráfordítással. Ennek értelmében nemcsak az élőmunkával kell takarékoskodni, hanem csökkentett raktárkészletek mellett rövid szállítási idővel kell a piaci igényeket kielégíteni. Ez a felismerés vezetett a JIT (Just-intime=mindent a kellő időben) elv kibontakozásához. Az anyagbeszerzést, a termelést úgy kell programozni, hogy a műveleteket minden várakozás nélkül lehessen egymás után végezni és ne legyen szükség sem műveletközi, sem félkészáru-raktárra. Lejárt a nagy sorozatok ideje, a gyártással rugalmasan kell alkalmazkodni a mindenkori igényekhez. A General Motors a különböző gyáraiban 1990-ig több mint 200 000 programozható rendszert kíván munkába állítani, és felismerve az egyes rendszerek együttműködéséből származó előnyöket. 1980-ban a belső adatforgalmát lebonyolító LAN rendszerét továbbfejlesztve hét nagy, elektronikus gyártmányokat gyártó céggel együtt kialakította a MAP (Manufacturing Automation Protocol) rendszert. A MAP első változatát továbbfejlesztették az üzemi tapasztalatok alapján és 1985-ben a MAP 2.1 rendszert kétéves üzemi próbára gyáraiban bevezették. A Detroitban 1985-ben rendezett Autofact ’85 gyárautomatizálási vásáron a GM bemutatott egy olyan MAP prototípust, amely alkalmas volt 21 cég által gyártott berendezésvezérlés és a számítógépek közötti kapcsolat létesítésére. A General Motors elég nagy vállalat ahhoz, hogy elhatározásával másokat is befolyásoljon. A MAP koncepcióhoz több mint 200 résztvevő csatlakozott az USA- ban, köztük olyan nagy vállalatok is, mint a Boeing, a Ford és a DuPont. Az NSZK-ban a VDI, valamint a Gépgyárosok Szövetsége vesz részt a kezdeményezésben, az aacheni műszaki főiskolán megalakult az Európai MAP-Felhasználók Csoportja (EMUG). Japán cégek is csatlakoztak a felhasználók táboraihoz. A MAP hasznosítói közös megegyezéssel tökéletesítik a rendszert, és megindult a MAP illesztése a szabványokhoz. Olyan ISO és IEEE-szabványok léteznek, amelyek egyeznek a MAP-elképzelésekkel. A fejlesztés folyamatban van, de még nincs minden részlet kidolgozva. Várható, hogy 1988-ban már olyan elektronikus rendszerek fejlesztése is megtörténik, amelyeket követlenül csatlakoztatni lehet a MAP-hálózathoz. Az elektronikai ipar fejlődése lehetővé teszi a jövő gyárának nem távoli időpontban való kialakítását, aminek alapja mindenesetre a számítógéppel integrált gyártórendszer lesz. A szerszámgépek és segédberndezések gyártói ennek a felismerésnek az alapján irányítják kutatási és fejlesztési tevékenységüket. Angliában 1987 októberében az Institute of Industrial Innovation gyakorlatorientált CAD—САМ—С [UNK] tanfolyamot rendezett, amelyen bemutatták a CÍM 1. generációját. Az 1987. évi hannoveri szerszámgépvásáron, valamint az 1987. októberében rendezett milánói 7. EMO-n az érdeklődés előterében a CÍM és a jövő gyárának perspektívája álltak. Takáts László 1. ábra: Automax I autonóm gyártócella 2. ábra: Nagy pontosságú adagolóberendezés TECHNIKA 1988/13