Anyagáramlási hálózatok felépítése és modellezése
-
Upload
rachel-logan -
Category
Documents
-
view
39 -
download
4
description
Transcript of Anyagáramlási hálózatok felépítése és modellezése
Anyagáramlási hálózatok felépítése és modellezése
Dr. Bohács Gábortszvez. e.docens
elérhetőség: L I. 7. [email protected]
Példák anyagmozgató rendszerekre
Targoncás anyagmozgató rendszer
Automatizált görgőspálya rendszer
Szállítószalag rendszer Függőkonvejor rendszer
Az anyagmozgatás alapfogalmai
Az anyagmozgatás fogalma: Anyagok, segédanyagok, késztermékek stb. nem nagy távolságú helyváltoztatását célzó olyan tevékenység, mely nem jár együtt alak- vagy állapotváltozással, és amely kézi munkával vagy sajátos eszközökkel, gépekkel – elsősorban területi korlátokon belül – megy végbe.Rendszerszintű értelmezés: Az anyagmozgatás az a jól elkülönített termelési-üzemi részrendszer, amely a termelési folyamat technológiai, ellenőrzési, tárolási és csomagolási elemeit (részrendszereit) folyamatrendszerré kapcsolja össze.
Az anyagmozgatás alapfogalmai*
A mozgatandó anyag jellemzői- ömlesztett anyagok
- darabárukAz anyagmozgatás útvonala
Az anyagmozgatás intenzitásaAz anyagmozgatás időpontja
*Dr. Felföldi: Anyagmozgatási kézikönyv
Az anyagmozgatás szerepe az ipari logisztikai rendszerek célkitűzéseinek megvalósításában*Logisztika fogalmának kialakulásaLogisztika definíciójaLogisztika alapelemeiLogisztika feladatköreCIM koncepció és logisztikai célkitűzéseiLogisztikai lánc és feladataiRendszer fogalmaLogisztikai rendszer
*Dr. Kulcsár: Ipari logisztika
Az anyagmozgatás szerepe az ipari logisztikai rendszerek célkitűzéseinek megvalósításábanAz időbeli-, térbeli- és értékképződési folyamatok értelmezése ipari rendszerekben.
Folyamatok elmélete és leírásaFolyamat definíciója
Anyagáramlási hálózatok leírása gráfokkal*Gráfok definíciója
Irányított és nem irányított gráfok fogalmaiKapcsolási mátrix (A)Hurokmátrix (B)
*Dr. Kulcsár: Ipari logisztika
Anyagáramlási hálózatok leírása gráfokkalAnyagáramlási hálózatok leírása irányított gráffal
Áramló anyagmennyiség (qi), anyagáramlás intenzitása (μi), és az anyagáramlási idő (ti), fogalmai és összefüggései
Anyagáramlás intenzitás és csomóponti anyagáramlás intenzitás kapcsolata
Áramlási törvény:q = μt
Csomóponti törvény:Σμi= állandó
Hálózati struktúrák
Hurok struktúra:
Lineáris struktúra:
Csillag struktúra:
Anyagáramlási hálózatok funkcionális egységekre bontása
Elemi funkciót megvalósító csomópontok
HálózatCsomópontok
Kapcsolatok
Összetett funkciót megvalósító csomópontok
(források, nyelők, funkcionális csomópontok)
Folyamatos anyagáramlási funkciót megvalósító kapcsolatok
Szakaszos anyagáramlási funkciót megvalósító kapcsolatok
Anyagáramlási elágazást megvalósító csomópontok
Anyagáramlási rendszerek közötti átmeneti csomópontok(átrakó berendezések)
Elemi funkciót megvalósító csomópontok
(n,m) típusú elemi funkciót megvalósító csomópont
A több irányból is beérkező anyagáramok egyetlen várakozó sorba kerülnek, feldolgozásuk egyetlen helyen történik).
tkisz.
f(tkisz)Nmax
1
2
3
...
n
1
2
3
...
m
Anyagáramlási hálózatok funkcionális egységekre bontása
Elemi funkciót megvalósító csomópontok
Példák elemi funkciót megvalósító csomópontokra:
• technológiai munkahelyek
• csomagoló munkahelyek
• anyagkezelést végző berendezések
• egyéb műveletvégző helyek
• mérő- és ellenőrző állomások
Anyagáramlási hálózatok funkcionális egységekre bontása
Források:
(0,1) típusú – egyszerű forrás
(0,m) típusú – összetett forrás
Példák:
- nyersanyag raktár
- gyártó-, szerelő munkahelyek
- rakodóhelyek (kilépő oldalt tekintve)
Nyelők:
(n,0) típusú csomópontok
Példák:
- készárú raktár
- anyagfelhasználási helyek
- rakodóhelyek (belépő oldalt tekintve)
- csomagoló munkahelyek
Anyagáramlási hálózatok funkcionális egységekre bontásaAnyagáramlási rendszerek közötti átmeneti csomópontok
Különböző objektumokat tartalmazó anyagáramlási rendszerek csatlakozási pontján található (jellemzően átrakási csomópontok).
Típusai:A: Egyszerű átrakóB: Egyirányú rakodóhely közvetlenül a szállítási útvonalon közlekedő járműreC : Kétirányú rakodóhely közvetlenül a szállítási útvonalon közlekedő járműreD : Rakodás szállítási útvonalon kívül elhelyezkedő rakodóhelyen
Rak.
Rak.
Rak.
Rak. Rak.
Rak.
A
B
C
D
Anyagáramlási rendszerek közötti átmeneti csomópontokAz átmeneti csomópont egy olyan összevont forrás és nyelő, melyeknek anyagárama egymással kapcsolatban van.
Példa:
Palackok feltöltése, ahol palackokba folyadékot töltenek, majd azt 20-asável rekeszekbe csomagolják. Ez egy (3,1) típusú átmeneti csomópontot jelent, melyben a belépő anyagáramok a folyadék, az üres palackok és a rekeszek. A kimenő anyagáram a feltöltött üvegekkel teli rekesz.
Rak.Ny F
Rak.
Anyagáramlási hálózatok funkcionális egységekre bontása
Összetett funkciót megvalósító csomópontokEgy összetett funkciót megvalósító csomópont több párhuzamosan vagy egymás után kapcsolt, elemi funkciót megvalósító csomópontból áll.
Felépítésükre érvényes az elemi funkciót megvalósító csomópontokra történő szétbonthatóság elve.
A szétbonthatóság miatt elegendő az elemi funkció megvalósító csomópontokat tekinteni.
1
2
3
...
n
1
2
3
...
m
Anyagáramlási hálózatok funkcionális egységekre bontása
Anyagáramlási elágazást megvalósító csomópontokEzekben a csomópontok kizárólag az anyagáramok szétválasztását illetve egyesítését végzik. A be- és kilépő anyagáramok összege azonos
Elágaztató csomópont Összevezető csomópont
Elosztó csomópontGyűjtő csomópont
Anyagáramlási hálózatok funkcionális egységekre bontása
Gyűjtő-elosztó csomópont
Folyamatos kapcsolatokMegvalósítás folyamatos üzemű anyagmozgató gépekkel (görgőspálya, függőkonvejor ...)
Megvalósítás szakaszos üzemű anyagmozgató- / szállítógépek útjaival
Haladási sebesség
Max
. for
galo
m (j
árm
ű/h)
Anyagáramlási hálózatok funkcionális egységekre bontása
Szakaszos kapcsolatokA szakaszos kapcsolatok a hálózatok azon elemei, melyekben a mozgatott objektumok szakaszos üzemű átadóelemmel, egyszerre „c” objektumot mozgatva, ezeket s [m] távolságra továbbítja.
Példák szakaszos kapcsolatokra:
- tolópad
- átrakóberendezések
- emelőasztalok
- felvonók
- szállítójárművek, targoncák
μ (c;s)=3600 c / (tbe(c)+2tát(s)+tki(c))Mozgatási távolság [m]
Par
ciál
is h
atár
telje
sítm
ény
[db/
h]
Anyagáramlási hálózatok funkcionális egységekre bontása
Anyagáramlási hálózatok leírása Petri-hálóval*Petri-háló definíciója, részei, működése
Időzített Petri-hálók, színezett Petri-hálókRobotos anyagmozgató rendszer működésének modellezése Petri-hálóval
*Dr. Kulcsár: Ipari logisztika
Anyagáramlási hálózatok leírása szimulációs szoftverrelSzimulációs szoftverek modellező képessége:- statikus struktúra bemutatása- folyamatok dinamikájának bemutatása- analízis- vizualizációSzimulációs szoftverek idő kezelése:- diszkrét- folyamatosSzimulációs modell elkészítésének lépései:- Rendszerstruktúra és adatok analízise (25%)- Modellkészítés (35%)- Eredmények analízise (40%)
Anyagáramlási hálózatok modellezése szimulációs szoftverrelTaylor II szimulációs program bemutatása
Anyagáramlási hálózatok modellezése szimulációs szoftverrelSimul8 szimulációs program bemutatása
Szakaszos üzemű anyagmozgató gépek és
jellemzőik
Jellegzetes szakaszos üzemű anyagmozgató gépek
1. Targoncák2. Vezetőnélküli targoncák3. Futódaruk4. Magasraktári felrakógépek
Targoncák
Feladatkörök:- Rakodás- Szállítás- Raktározás- Komissiózás
Hajtás módja:- kézi- elektromos- belső égésű motor
Főbb meghatározó paraméterek:- teherbírás- emelési magasság- munkafolyosó szélesség- kezelhető egységrakomány
Főbb targoncatípusok Gyalogkíséretű targoncák:
alacsony emelésű magasemelésű-kézi vagy. elektromos hajtás-kisebb intenzitású anyagmozgatási feladatokra-kis karbantartás igény-kis helyszükséglet-nagy magasságban kis terhek emelése
Homlokvillás targoncák:
három kerekű négy kerekű-elektromos, belső égésű motoros hajtás-kültérre és beltérre egyaránt-nagy helyszükséglet-nagy terhek kezelésére képes változatok is
Tolóoszlopos targoncákFőbb targoncatípusok
-a behúzható oszlop csökkenti a szükséges munkafolyosó szélességet-nagy emelési magasság (10-11 m)-nagy maradó teherbírás-főleg beltéri használat
Magasraktári felrakótargoncák
-a folyosó szélességét a targonca szélessége határozza meg-a folyosóban sín- vagy indukciós vezetés-nagy automatizáltsági fok-emelhető kezelőállás esetén raktározási és komissiózási feladat egyszerre
Főbb targoncatípusok
kis emelési magasság-az áru felvétele és lehelyezése a dolgozó által kis mennyiségekben történik-magasemelésű targoncákkal együtt használják
Komissiózó targoncák
közepes emelési magasság-komissiózás a második szintről is lehetséges
nagy emelési magasság-komissiózás a felsőbb szintekről is lehetséges
Speciális targoncák Négyutas targoncák
Szállító- és vontatótargoncák
Oldalvillás targoncákTereptargoncák
Vezetőnélküli targoncák Nyomvezetés elvei
falkövetés lézerrel indukciós huzal követése festett vonal követése
forgó lézer fej alkalmazása diszkrét referenciapontok kamerás rendszerek
Elterjedten használt vezetőnélküli targoncák Indukciós targoncák
Lézernavigációs targoncák
FutódarukJellemzők:- elektromos hajtás- három független mozgás- teherlengések- horogüzemű
Anyagmozgatás időszükségletének számítása:
ta-b= temelés + tfutómacska + thíd + tsüllyesztéstemelés = semelés/vemelés + vemelés/aemelés . . .
Magasraktári felrakógépek Jellemzők:- elektromos hajtás- három független mozgás
- villaüzemű
- emelés- haladás- teherkezelés
Anyagmozgatás időszükségletének számítása:
ta-b= max ( tvízszintes + tfüggőleges ) + 2*tmanipulációs
egyszerre indulnak
Folyamatos üzemű anyagmozgató gépek és
jellemzőik
Görgős szállítópályák felépítése Gravitációs görgősorok működési elve
Hajtott görgősorok működési elve
Hevederes hajtás Lánchajtás
Görgőspálya rendszer teljesítőképességének meghatározásaSzállítóképesség
Átbocsátóképesség
Szállítóképességnek nevezzük valamely konkrét anyagmozgató gép szállítási kapacitását pl. [db/h] mértékegységben.
A szállítóképesség rendszerszintű értelmezése. Értéke alacsonyabb mint a szállítóképességé, a rendszer mechanikai korlátai és a forgalomirányítási jellemzők miatt.
v
LQ = v / L [db/h]
A
B
Görgőspálya rendszer teljesítőképességének meghatározásaParciális határteljesítmény
A
B1
A szállítóképesség rendszerszintű értelmezése, elágazásokkal rendelkező hálózatokban különböző viszonyok esetén. Értéke alacsonyabb mint a szállítóképességé, a rendszer mechanikai korlátai és a forgalomirányítási jellemzők miatt.
Az ábrán szereplő elágazásra értelmezhető:
μAB1 = 3600 / tAB1
μAB2 = 3600 / tAB2
B2
Összefoglaló kérdések:
1. Az anyagmozgatás definíciója
2. Logisztika definíciója és alapfogalmai
3. Termelési költségek összetevői, az értékképződés folyamata
4. Gráfok definíciója és használata anyagáramlási hálózatok modellezésére
5. Anyagáramlási hálózatok funkcionális egységekre bontása, elemek felsorolása és rövid jellemzése
6. Petri háló definíciója, egyszerű Petri háló működésének lekövetése
7. Robotos anyagmozgató rendszer modellezése Petri-hálóval
8. Szimulációs szoftverek modellező képességének összehasonlítása gráfokkal, Petri-hálókkal
9. Targoncák feladatkörei, hajtása, főbb paraméterei, 3 jellegzetes targoncavázlat
10. Vezetőnélküli targoncák jellegzetes rendszerei
11. Futódaruk felépítése és anyagmozgatási időszükségletének meghatározása
12. Szállítóképesség, átbocsátóképesség és parciális határteljesítmény fogalmának összehasonlítása