1
FMS=Flexible Manufacturing Systems
2
3
4
Eğer yukarıdaki tüm soruların cevabı evet ise imalat sistemi esnek olarak tanımlanabilir. Burada en çok önem verilmesi gereken testler 1 ve 2 numaralı testlerdir. 3 numaralı test birden çok makineye sahip sistemler için geçerlidir çünkü tek makineye sahip sistemlerde makine arızasında üretimin kesintiye uğraması kaçınılmazdır. 4 numaralı test ise bütün üyeleri öncedne bilinen parça aileleri için tasarlanan sistemlerde uygulanamaz gibi görünse de, parça ailesi içerisindeki mevcut parça tasarımlarında değişiklik ihtiyacı duyulabileceğinden bu tür sistemlere de uygulanabilir.
5
6
Tek makineli hücre, hem parti modunda hem de esnek modda çalışabilecek şekilde tasarlanabilir.
Üretimin partiler halinde gerçekleştirildiği parti modunda, makine öncelikle belirlenen adette tek bir türden parçayı işler ve sonrasında sıradaki parça türünü içeren partiyi işlemeye başlar. Esnek modda çalışırken ise, sistem dört esneklik testinden üçünün gerekliliklerini yerine getirir. (1)Farklı parçaları işleyebilir, (2)üretim planlamasındaki değişikliklere cevap verebilir ve (4)yeni parça tanımlanmasına izin verir. (3)Hata kurtarma testinin gereklilikleri ise sistemde tek bir makine olduğundan ve bu makne durduğunda üretim kesintiye uğrayacağınadn yerine getirilemez.
7
FMC=flexible manufacturing cell
8
9
10
11
12
13
14
Yükleme/Boşaltma İstasyonları: Yükleme boşaltma işlemleri elle yapılabileceği gibi otomatik taşıma sistemleri ile de yapılabilir. Eğer işlem elle yapılıyorsa yükleme/boşaltma istasyonu, parçanın güvenli ve rahat hareketini sağlayacak şekilde ergonomik olarak tasarlanmalıdır. Elle kaldırılması mümkün
olmayan ağır parçalar için operatöre yardımcı olacak mekanik vinç gibi taşıma aletleri kurulmalıdır.
Çalışma alanı mümkün olduğunca temiz tutulmalı; artık parçaları uzaklaştırmak, montaj ve yerleştirme noktalarının temizliğini sağlamak için yıkama birimi veya hava hortumları kullanılmalıdır.
Yükleme/boşaltma istasyonu operatör ve bilgisayar sistemi arasında iletişimi sağlamak amacıyla bir monitör ve veri giriş ünitesi içermektedir. Bu sayede operatör üretim planına bağlı kalmak için sıradaki palete hangi parçayı yüklemesi gerektiğine dair bilgileri almaktadır.
İşleme İstasyonları: FMS’de kullanılan işleme istasyonları genellikle otomatik takım değiştirme ve takım depolama, paletli iş parçalarını kullanma, dağıtılmış nümerik kontrole uyumlu olma gibi özellikleri de barındıran CNC işleme merkezleridir. İşleme merkezleri, FMS parça-taşıma sistemleriyle
haberleşebilen otomatik palet değiştirici mekanizmalar ile birlikte ve genellikle silindirik olmayan parçaları işlemek amacıyla kullanılmaktadır. Silindirik parçalar için torna merkezleri kullanılmaktadır.
Montaj: Esnek otomatik montaj sistemleri partiler halinde imal edilen ürünlerin montajındaki iş yükünü giderek artan oranda üstlenmektedir. Bu sistemlerde kullanılan endüstriyel robotlar, sıralı halde çeşitli faaliyetleri yapabilecek şekilde programlanabilir. Esnek montaj istasyonlarının bir örneği elektronik alanında yaygın olarak kullanılan programlanabilir bileşen yerleştirme makineleridir.
Diğer İstasyon ve Ekipmanlar: Denetim faaliyeti de bir istasyon olarak FMS’ye dahil edilebilir.
Koordinat ölçüm makineleri, takım tezgah millerinde kullanılan özel denetim uçları ve mekanik görüş gibi ekipmanlar FMS’de kullanılan denetim teknolojilerindendir. Ayrıca, parçaların ve palet bağlantı aparatlarının temizliği, FMS için soğutucu dağıtım sistemleri ve zeminin altına kurulan merkezi artık parça toplama sistemleri de esmek imalat sistemleri içerisinde bulunan fonksiyonlardandır.
15
1. Farklı parçalar için farklı yönlendirme alternatifleri oluşturmak ve meşgul istasyonla
karşılaşıldığında makine değişikliği yapabilmek için parçalar sistem içerisindeki bir makineden diğerine kolaylıkla taşınabilmelidir.
2. Silindirik olmayan parçalar için taşıma sisteminde mevcut modüler palet bağlantı aparatları kullanılmaktadır. Silindirik parçaların torna tezgahlarına yükleme ve boşaltma işlemi ve istasyonlar arası taşınması için ise genellikle endüstriyel robotlar kullanılmaktadır.
3. FMS içerisindeki toplam parça sayısı birçok durumda işlenecek parça sayısından fazla olacağından, her bir istasyon işlenmeyi bekleyen parçalar için sıralama yapmalıdır.
4. Taşıma sistemi yükleme/boşaltma istasyonlarına sahip olmalıdır.
5. Taşıma sistemi yükleme/boşaltma istasyonları, depolama alanları ve iş istasyonları arasında yönlendirme yapan bilgisayar kontrol sistemi ile doğrudan bağlantılı olarak çalışmalıdır.
16
17
Düz hat yerleşiminde makineler ve taşıma sistemi tek bir doğru üzerinde yerleşmiş durumdadır. Şekil (a)’da parçalar makine yerleşimleri arasında sürekli tek bir doğrultuda hareket etmektedir ve ters doğrultuda harekete izin verilmemektedir.
Daha fazla yönlendirme esnekliğine ihtiyaç duyan sistemlerde şekil (b)’deki gibi her iki yönde harekete izin veren doğrusal taşıma sistemleri kullanılmaktadır. Doğrusal taşıma sistemlerinde her bir istasyon için geçici depolama sağlayan ve parçaları ana hattan ayıran ikincil taşıma sistemi bulunmaktadır.
18
Döngüsel yerleşimde, iş istasyonları aynı şekle sahip parça taşıma sistemleri
kullanılarak döngü oluşturacak şekilde konumlandırılmaktadır. Her bir iş istasyonunda bulunan ikincil taşıma sistemi, parçaların döngü etrafında rahatça dolaşmasını
sağlamaktadır ve bu sayede parça akışı istenilen noktada durdurulup parçanın istasyona taşınması mümkündür. Yükleme/boşaltma istasyonu genellikle döngünün sonunda konumlandırılmaktadır. Döngüsel yerleşimin alternatiflerinden biri Şekil 19.6 (b)’de gösterilen dikdörtgen yerleşimdir. Bu yerleşim tek bir hat üzerine yerleştirilmiş makine düzeninde paletlerin başlangıç noktasına geri dönmesi için kullanılabilir.
Şekil 19.7’de gösterilen açık alan yerleşimi, birden çok döngü ve uzantının bir araya gelmesi ile oluşmaktadır. Bu tarz bir yerleşim genellikle büyük parça ailelerinin işlenmesinde tercih edilmektedir. Farklı makine türlerinin sayısı belli olabilir ve parçalar iş istasyonlarından hangisi önce müsait olursa ona yönlendirilebilirler.
19
20
21
• İş istasyonu kontrolü: Tam otomatik bir FMS’de, her bir işleme ve montaj istasyonu genellikle CNC gibi bir tür bilgisayar kontrolü altında çalışmaktadır.
• İş istasyonlarına kontrol talimatlarının dağıtılması: Parça programları merkezi bilgisayarda tutulmakta ve mekinelere buradan yükleme yapılmaktadır. Yeni programların eklenmesine ve ihtiyaç olduğunda mevcut programların yeniden düzenlenmesine olanak sağlayan dağıtılmış nümerik kontrol (DNC) bu amaçla kullanılmaktadır.
• Üretim kontrolü: Sistem içerisinde çalışılacak parçaların karışım ve oranları, her bir parça türü için belirlenen günlük üretim oranlarına, mevcut işlenmemiş parça sayısına ve müsait palet sayısına göre yönetilmek zorundadır. Bu işlem, müsait paleti yükleme/boşaltma alanına yönlendirerek ve istenilen iş parçasının yükleme talimatlarını operatöre göndererek yapılabilir.
• Akış kontrolü: Bu fonksiyon, istasyonlar arasında parçaları taşıyan birincil malzeme taşıma sisteminin yönetilmesi anlamına gelmektedir. Akış kontrolü, ayrılma-
birleşme noktalarındaki anahtarların tetiklenmesi ile, parçaların takım tezgahı transfer noktalarında durdurulması ile ve paletlerin yükleme boşaltma
istasyonlarına hareket ettirilmesi ile sağlanmaktadır.
• Mekik kontrolü: Bu fonksiyon her bir iş istasyonundaki ikincil taşıma sisteminin kontrol ve faaliyetleri ile ilgilidir. Akış kontrolü ile koordineli bir şekilde ve
22
kullanıldığı takım tezgahının faaliyetleri ile senkronize şekilde çalışmalıdır.
• Takım kontrolü: Bu fonksiyon kesme takımlarının iki yönden kontrol edilmesi ile ilgilidir: (1)her bir iş istasyonundaki kesme takımlarının kaydını tutmayı ve o
istasyona yönlendirilecek parçalar için gerekli aletlerin istasyonda mevcut olduğunu kontrol etmeyi amaçlayan takım konumu ve (b)her bir kesme takımı için takımın kullanıldığı toplam süre ile tahmini kullanım ömrünü karşılaştırarak değişim gerektiğinde işiyi uyaran takım ömrü izleme.
• Performans izleme ve raporlama: FMS’nin performans ve faaliyetleri ile ilgili veri toplayan bilgisayar kontrol sistemidir. Veriler periyodik olarak özetlenir ve yönetim için hazırlanan sistem performans raporuna eklenir.
• Arıza teşhisi: Bu fonksiyon arıza durumunda sorunun muhtemel kaynağını göstermek için kullanılmaktadır. Ayrıca koruyucu bakım planlamasında ve olması muhtemel sistem hatalarını tanımlamada da kullanılabilir. Bu fonksiyonun temel amacı makinelerin çalışmadığı süreleri ve arızaları azaltarak sistemin
kullanılabilirliğini artırmaktır.
22
23
24
Kitlesel Özelleştirme: Kitlesel müşteriye göre üretim, geniş çeşitliliğe sahip ürünleri seri üretimde ortaya çıkan verimliliğe yakın verimlilikle üretebilmektir. Her bir ürün, farklı kullanıcıların talep ettiği özellikleri karşılayabilecek şekilde özelleştirilmektedir.
Seri üretim ve kitlesel özelleştirme üretimi arasındaki fark şöyle açıklanabilir: Seri üretimde tek bir türde ürün yüksek miktarlarda üretilirken, diğerinde her biri ayrı ayrı özelleştirilmiş ürün türleri yüksek miktarlarda üretilmektedir.
Yeniden Düzenlenebilen İmalat Sistemleri (RMS): Bu sistemleri, FMS’den ayıran özellik üretim kapasitesinin artırılıp azaltılabilmesi ve sistemin fiziksel yapısının hızlı değişen parça türlerine göre büyük yapısal yeniliklere gerek duyulmadan
değiştirilebilmesidir. RMS, eşdeğer bir FMS’ye göre daha sınırlı üretim kapasitesine sahiptir ve parça çeşitliliği kısıtlıdır. RMS, aşırı derecede farklı olmayan parça ailelerinin üretimi için kolaylıkla değişebilecek şekilde tasarlanmıştır ve üretken kaynakların eklenmesi ve çıkarılmasıyla üretim kapasitesini değiştirmeye imkan vermektedir.
25
26
