Universitatea "Dimitrie Cantemir"din Targu Mures
PROIECT LA DISCIPLINA
INGINERIA SISTEMELOR TEHNICO ECONOMICE
EFICIENTA ECONOMICA A INTRODUCERII CALCULATORULUI IN CONDUCEREA AUTOMATA A MASINILOR-UNELTE
Un sistem compact "ieftin" contine 2 - 4 unitati CNC sau centre de
uzinare, transportor si/sau sistem automat de depozitare si recuperare si doi roboti
pentru manipularea materialului si are un controler (aparat de comanda)
programabil pentru controlul sistemului. De obicei, costurile acestui tip de sistem
sunt mai mici de trei milioane de dolari, impartirea costurilor fiind aproximativ
urmatoarea: masinile CNC 50 - 55%, manevrarea materialelor si roboti 15 - 20%,
control, comunicare si software pentru alte niveluri ale sistemului 20 - 25%,
planificare si instruire 10%.
Tipic este si faptul ca arhitectura unui sistem compact este inchisa, astfel
incat este greu de extins si de adaugat noi caracteristici fara noi investitii majore.
Tehnologiile utilizate pentru realizarea sistemului, cum ar fi controlerele
programabile sau computerele de capacitate mica cu o solutie de comunicare
simpla, ca si capacitatea limitata de transportare si stocare, fac sistemul dificil de
extins din punct de vedere economic. De obicei e nevoie de o revizie majora, dar
si de o noua solutie pentru controlul sistemului. Sistemul poate fi numit inchis,
deoarece prezinta adaptabilitate si capacitate de extindere limitate. Pe de alta
parte, sistemul presupune investitii de start relativ mici.
Un sistem de dimensiuni mari, "costisitor" consta din 15 - 30 masini CNC,
vehicule ghidate automat, un sistem automat de stocare si recuperare pentru
manevrarea materialului, o retea locala, o camera cu microcomputere si sisteme
de control al masinilor, repartizate de obicei la doua computere tip VACS pentru
coordonare, programare si management al bazei de date. De obicei are un
systemcomputer de sustinere pentru a asigura disponibilitatea sistemului, algoritmi
avansati si un sistem de software pentru coordonarea sistemului. Costurile unui
astfel de sistem sunt de aproximativ 10 - 15 milioane dolari, distribuiti dupa cum
urmeaza: masini CNC 35 - 40%, transport si manuirea materialului 15%, control,
comunicare si alte software 25 - 30%, planificare si instruire 15 - 20%.
Caracteristic este si faptul ca arhitectura sistemului este deschisa, iar sistemul
poate fi extins intr-o maniera treptata; noi trasaturi pot fi adaugate fara un nou efort
major de proiectare. Datorita tehnologiei folosite de obicei exista o anumita capacitate
de rezerva pentru extinderea sistemului; unele elemente, precum centre de uzinare sau
mai multe vehicule ghidate automat AGV pot fi adaugate. Comunicarea si sistemul
de computere furnizeaza suport pentru astfel de adaugiri, deoarece se foloseste
interconexiune obisnuita. Desigur, structura deschisa a acestui tip de sistem si
capacitatea de extindere sunt realizate cu investitii de pornire relativ mari.
Se poate observa de asemenea ca structura sistemelor extensibile va
conduce in mod caracteristic la cresterea complexitatii software-ului si la o
arhitectura de control mai complexa.
Sistemele care se incadreaza intre cele doua categorii principale pot fi
numite sisteme medii. De obicei costurile investitiei sunt de 4 - 8 milioane de
dolari, iar sistemul contine 5 - 10 masini CNC si probabil vehicule ghidate
automat pentru transport. Controlul global se bazeaza pe super-minicomputere iar
sistemul poate avea chiar si o retea locala de coordonare si comunicare. Aceste
sisteme sunt relativ scumpe, costul total pentru masinile CNC este destul de
ridicat, insa eficienta lor se situeaza la nivel mediu.
Toate cele trei categorii de baza prezinta curbe diferite cost-eficienta, care
vor fi explicate mai detaliat in cele ce urmeaza.
Aceasta inseamna ca:
sistemele compacte de dimensiuni mici au cel mai bun raport
cost/profit;
sistemele de nivel mediu sunt ineficiente din punct de vedere al
justificarii lor economice;
numai investitiile relativ mari si sistemele relativ complexe furnizeaza
aceeasi eficienta si un mare raport cost/profit ca sistemele compacte.
Capacitatea crescuta a sistemelor sicomplexitatea crescuta vor creste costul sistemului
per unitate de prelucrare in mod treptat. Acest fapt se datoreaza nevoii de masini tot mai
eficiente.
cand seatinge un anumit nivel de complexitate. In sistemele mici este suficient un sistem
compact de manevrare a materialelor si un control simplu al sistemului bazat pe
logica programabila. Cand complexitatea creste e nevoie de un sistem mai
sofisticat de manipulare a materialului, cum ar fi vehiculele ghidate automat iar
controlul sistemului trebuie sa se bazeze pe computere, baze de date distribuite si
sisteme integrative de comunicare. Aceste schimbari in complexitatea sistemului
conduc la modificarea treptata a lui.
La sfarsitul aplicatiilor, avantaje modeste pot fi obtinute cu un sistem
compact, cu costuri de investitie mici. Exista si multe solutii standard pentru
sistemele compacte. Acestea scade costurile de software, crescand totodata
calitatea software-ului. Daca software-ul de baza nu mai este dedicat, dar poate fi
reprodus pentru multe aplicatii, costurile modulelor individuale de software scad
drastic. De asemenea calitatea si siguranta modulelor individuale pot fi "invatate"
prin multe aplicatii, ceea ce face ca proiectarea si realizarea sistemului sa fie mai
rapide si mai ieftine atunci cand structura standard este reaplicata.
La sfarsitul aplicatiilor exista posibilitatea obtinerii unor economii si
avantaje substantiale, desi costurile de investitii si complexitatea sistemului sunt
ridicate. Avantajele potentiale justifica de obicei investitiile mai mari. Al doilea
factor care in general este in conformitate cu utilizarea sistemelor complexe,
consta intr-un efect-curba reala de "invatare" sau economii de proportie in
producerea de software. In esenta este vorba de acelasi efect de "scara" si
"invatare" ca si cel deja explicat in cazul sistemelor compacte, dar cauzele sunt
diferite.
Dupa ce a fost identificat nivelul care necesita modificari in arhitectura de
baza a sistemului exista multe posibilitati de a copia modulele de baza ale
software-ului si de a utiliza aceleasi module de baza in diferite conexiuni in
coordonarea sistemului si in sincronizare in timp (programare calendaristica). Cu
cat este mai mare dimensiunea sistemului, cu atat se realizeaza mai rapid profitul
software-ului. Acest lucru ajuta in ceea ce priveste costurile inalte. Copierea
modulelor de baza ale software-ului scade costul unitar si ajuta la "invatarea" in
vederea imbunatatirii calitatii si face realizarea sistemului mai rapida si mai
ieftina. Totusi complexitatea globala crescanda a controlului si programarii
sistemului intra in conflict cu aceste tendinte.
Sistemele de dimensiune medie sunt critice din punct de vedere economic.
Se poate intampla sa fie nevoie de o arhitectura sofisticata a sistemului bazata pe
baze de date distribuite si comunicare insa avantajele potentiale nu sunt destul de
mari incat sa justifice investitiile facute in sistem, iar complexitatea sistemului nu
e atat de mare incat sa scoata profit din economiile efectului de scara cu toate ca
software-ul este pe deplin dedicat. Aceasta remarca este in concordanta cu datele
empirice de mai sus care arata ca sistemele compacte la scara mica, precum si
sistemele de dimensiune mare, foarte complicate au un timp de recuperare a
investitiei mai scurt decat sistemele de dimensiune medie. Aceasta conduce la
urmatoarea concluzie: o problema tehnica critica pentru aplicatiile viitoare este
posibilitatea existentei unei structuri modulare de control si a unui dispozitiv de
transport care permite extinderea "usoara" a sistemului, fara modificari
arhitecturale drastice.
Aceasta problema poate fi numita si dilema complexitatii. Cu cat este mai
mare numarul masinilor CNC combinate cu un grup de subansamble ale
sistemului, cu atat rezulta o asemenea complexitate a coordonarii sistemului (de
exemplu: conducere, planificare calendaristica / sincronizare, managementul
masinilor-unelte) incat nu pot fi evitate costuri mari de software si proiectare.
Singura modalitate de a reduce costurile respective este printr-o structura
modulara a sistemului si module standardizate de software. Avantajele structurilor
standard ale sistemelor sunt evidente in cazul sistemelor compacte. Este o practica
obisnuita ca acelasi plan general si arhitectura de baza sa fie utilizate in multe
aplicatii, furnizand avantaje de "invatare" pentru aplicatii diferite.
Astfel, daca nu exista progrese tehnice reale in realizarea controlului si
arhitecturii globale, care garanteaza proiectarea modulara a sistemelor si
extensibilitate usoara, este logic sa ne asteptam ca modalitatile fundamentale de
raspandire a sistemelor de prelucrare flexibile sa fie de doua tipuri: sisteme
complexe inalt eficiente, de mare capacitate, inlocuind linii rigide de transfer si
sisteme de dimensiuni mici, compacte, inlocuind productia conventionala semimanuala
bazata pe masini-unelte NC. Economia si aplicabilitatea sistemului de tip
mediu va fi strans dependenta de software-ul de comunicare si control al
sistemului ca si de dispozitive flexibile de transport.
Este clar ca exista strategii fundamentale de implementare a sistemelor de
prelucrare flexibile: sistemele de mare eficienta inlocuind liniile de transfer si
automatizarea fixa sau sisteme compacte foarte flexibile ce inlocuiesc productia
semi-manuala in loturi mici.
Punctul de plecare pentru prima strategie de implementare este de obicei o
automatizare fixa sau linie de transfer in productia de masa a unei mari companii.
Scopul principal este cresterea flexibilitatii, economii de capital si scaderea
timpilor de executie, dar si acela de a face fata mediului in continua schimbare a
cererilor viitoare. Deoarece SFP inlocuieste linii inalt automatizate, economiile cu
forta de munca joaca un rol minor in acest caz.
Punctul de plecare in a doua strategie de implementare este de obicei o
productie semi-automatizata sau chiar manuala in companii mici sau de
dimensiuni medii. Strategia este una simpla de crestere a capacitatii si imbunatatire a
calitatii,care sustine in acelasi timp flexibilitatea deja existenta
Factorii tehnologici explica diferentele dintre datele empirice, dintre
modelele de aplicare si dintre costurile sistemelor. Este logic ca acesti factori sa
fie vazuti ca unii ce pot explica avantaje relative diferite si interdependenta dintre
diferiti indicatori. Ne putem astepta sa existe legaturi in datele statistice, intre
cresterea capacitatii de productie, cresterea productivitatii, pregatirea fortei de
munca, marimea loturilor, reducerea timpilor de executie, complexitatea tehnica si
costurile de investitie. De asemenea, forma in V a curbei avantajului relativ
necesita inca explicatii. Timpul de recuperare a investitiei si trasaturile generale
cost - profit pot fi explicate partial prin factori tehnologici si prin caracteristicile
costului de investitie a sistemului. Insa pentru unii indicatori, cum ar fi reducerea
timpului de executie, cresterea capacitatii, etc., e nevoie de alte explicatii pentru a
clarifica de ce acestia urmeaza curba in V in ceea ce priveste complexitatea
sistemului si costurile de investitii.
In sprijinul acestor analize a fost creat un indicator special ce descrie
complexitatea tehnica T.C. a SFP. Desigur, e dificil sa obtii o masura universala
pentru complexitate, care sa reflecteze partea mecanica a sistemului, software-ul
si structura de control, ca si proiectarea sistemului. Totusi in baza de date exista
cativa indicatori care pot fi folositi la masurarea complexitatii. Printre acestia
sunt: numarul centrelor de uzinare MC = (machining centres), numarul masinilorunelte
NC, numarul robotilor (ROB), tipurile de transport (TR), de stocare (ST) si
subsistemelor de inspectie (INS) in cadrul SFP. Ultimele trei variabile au fost
indicate ca dihotomice: (1) pentru sistemele simple si (2) pentru sistemele
sofisticate. Forma urmatoare a fost stabilita prin analize statistice .
TC = 0,7MC + 0,35NC + 0,3ROB + 0,3TR
Aceasta distributie arata ca 58% din cazuri din setul de mostre SFP pot fi
tratate ca sisteme simple cu TC<4. 36% dintre SFP sunt incadrate in nivelul de
mijloc, cu TC intre 4 si 10. Mai putin de 6% apartin tipului complex din punct de
vedere tehnic, cu Tc > 10. In concordanta cu aceasta analiza se observa ca cel mai
tipic SFP contine 2 - 4 centri de uzinare sau 2 - 7 masini-unelte (inclusiv MC), iar
60% din SFP, acolo unde s-a raportat folosirea robotilor, au 1 - 3 roboti
industriali.
Cresterea productivitatii si a capacitatii de productie sunt doi posibili
indicatori pe baza carora cele doua categorii principale de sisteme explicate mai
sus au succes. Astfel, ne putem astepta ca marirea capacitatii relative sa fie mai
mare in cazul sistemelor compacte decat in cazul sistemelor complexe. Este de
asteptat ca reducerea fortei de munci sa explice doar partial cresterea
productivitatii.
Din datele statistice se poate observa ca exista tendinta ca, cresterea
capacitatii sa fie mai mare in cazul sistemelor mici, compacte. Acest lucru ne da
oarecum dovada ipoteticelor forte motoare ale diferitelor aplicatii.
Este interesant de explicat factorii ce conduc la cresterea capacitatii.
Singura concluzie ce poate fi facuta prin evaluarea statistica este ca marirea
capacitatii nu este in mod necesar explicata prin cresterea productivitatii. Pe de
alta parte, acele cateva cazuri pentru care sunt disponibile date despre rata de
operare (numarul schimburilor folosite) si activitatea in schimburi fara operatori,
arata o tendinta generala: cu cat e mai mare rata de operare, cu atat pare sa fie mai
mare cresterea capacitatii si cu cat numarul de schimburi fara operatori e mai
mare, cu atat sunt mai mari cresterile de capacitate. In general se poate
concluziona ca sunt mai mult de doua schimburi (2,5) si toate cazurile detaliate
(60) investigate pana acum indica faptul ca toate sistemele studiu-caz au castigat
cel putin un schimb suplimentar (in medie 1,2). Aceasta inseamna ca rata de
utilizare a sistemului de productie a crescut in medie de la 50% (pre SFP) la 83%
(SFP).
Aceasta indica faptul ca sporirea ratei de utilizare poate fi un factor critic al
cresterii capacitatii. Aceeasi tendinta exista si intre productivitate si rata de
operare, ca si intre productivitate si schimburi fara operatori. Astfel, cu exceptia
inovatiilor tehnice, inovatiile organizatorice joaca un rol critic in garantarea
exploatarii posibilitatilor sistemului.
Este de inteles ca transformarea din productie functionala semi-manuala in
productie celulara automata are un potential mai mare de crestere a capacitatii sau
de imbunatatire a ratei de utilizare decat transformarea in linii de transfer inalt
automatizate.
Concluzia de mai sus poate fi mai puternic argumentata. Daca analizam
timpul de recuperare a investitiilor in functie de rata de operare si numarul
schimburilor fara operatori, se poate observa ca numai rata de operare nu explica
avantajele mari. Este necesar sa se combine utilizarea schimburilor fara operatori
cu o rata inalta de operare pentru a obtine avantaje economice .Cresterea productivitatii
este strans corelata (aproape o dependenta lineara)
cu reducerea fortei de munca, reducerea timpului de executie si a timpului de
organizare. Aceasta dovedeste ca managementul timpului sau productivitatea in
unitatea de timp este mai critic decat costurile variabile clasice. Acest lucru este
logic in ceea ce priveste costurile de capital fix. Cu cat e mai mare reducerea
timpului de executie, cu atat e mai scurt timpul de recuperare a investitiilor.
Este bine de inteles de ce SFP poate fi o strategie de succes pentru
cresterea capacitatii in productia in loturi mici deoarece prin modificarile
organizatorice si sistematice vor fi mai multe prilejuri de reducere a timpului de
executie si un castig in capacitate de productie decat in cazul liniilor de transfer.
Totusi exista cateva relatii foarte interesante privind cresterea productivitatii
in functie de marimea lotului si complexitatea tehnologica. La prima vedere pare o
2/9 A+
N
N
N
Capacitate de
productie
C
(9-15)×C
Pret
A
2×A+
proiect extins
2×A+
proiect extins
software extins
Impactul economic al automatizarii avansate a productiei
Tabelul 4 arata ca pentru prelucrarea unei capacitati constante de
productie,
numarul masinilor-unelte cu comanda
fel si numarul centrelor de uzinare si pretul SFP scade.
Pastrand numarul de masini-unelte constant se observa ca, capacitatea de
productie
si pretul creste folosindu-se masini-unelte cu comanda
SFP, capacitatea de productie creste intre 30-50% la SFP.
Tinand cont de faptul ca par sa existe doua clase de sisteme avantajoase,
are sens sa clasificam unele strategii tipice de implementare cu succes si sa
asociem diferite beneficii cu diferite strategii.
Putem spune ca dilema principala o reprezinta problema de crestere a
capacitatii si productivitatii muncii si problema managementului complexitatii.
Daca studiem tabelul 4 se poate observa ca sistemul poate fi proiectat astfel
incat daca numarul masinilor este scazut, atunci nu mai este nevoie de cresterea
volumului productiei. Acest lucru se intampla in situatia in care este facuta o
investitie de innoire, iar acest lucru se intampla la companii mai mari. Cand este
nevoie sa se creasca capacitatea de productie, tehnologia moderna de productie
ofera solutii foarte eficiente, fara necesitatea investirii in cladiri noi si spatii
pentru fabrica. Acest lucru se aplica de obicei ca o solutie economica a
companiilor mici si mijlocii.
In alte cazuri poate rezulta o crestere remarcabila a capacitatii de productie,
fiind necesara o cerere mare garantata pentru produsele companiei, astfel incat
investitia sa fie justificata.
In cazul productiei medii este extrem de dificil sa fie indeplinite cerintele
de mai sus, din cauza investitiilor de baza relativ mari si a procesului de proiectare
deja foarte costisitor.
Astfel avantajul rezulta din cresterea capitalului si a productivitatii muncii.
Si reducerea vizibila a timpilor de executie si a ciclului de fabricatie ar trebui sa
fie rezultatul unei implementari de succes. In orice caz, acestea sunt doar premise
necesare pentru obtinerea profitului. Sistemul trebuie sa fie proiectat astfel incat
sa atinga aceste obiective. Tipic, acest tip de fabricatie este reprezentat de
productia la scara mica, in care transformarea unui proces semi-manual intr-un
proces asemanator SFP satisface caracteristicile de implementare. Totusi, pentru a
avea succes SFP, procesul de implementare trebuie sa depaseasca unele probleme.
De obicei procesul de innoire ca si capacitatea extensibila pot fi realizate
fara nici un nivel superior, pentru ateliere sau noi constructii ale fabricii. Cresterea
modesta a capitalului fix se datoreaza masinilor mai eficiente si costurilor crescute
de software, desi SFP pot fi privite ca sisteme compacte.
De obicei partea de software a sistemului va fi un element de risc, deoarece
calitatea si fiabilitatea software-ului sunt critice pentru rata de utilizare a
sistemului si deoarece realizarea si intretinerea necesita cunostinte, calificare si un
mod de gandire diferit fata de sistemele conventionale. Astfel, managementul
implementarii este un factor critic (decisiv). Este critic ca factor al costurilor
sistemului si ca factor al ratei de utilizare.
Acest lucru este evident datorita naturi multisistemice a procesului de
fabricatie si datorita costurilor fixe ridicate necesare pentru a mentine sistemul
functional. De aceea, cunostintele si calificarile operatorilor si capacitatea lor de a
face fata complexitatii, de a face prognoze si diagnoze si de a dezvolta mai
departe sistemul sunt mai importante decat in cazul sistemelor conventionale de
productie. Astfel, intregul management al schimbarii, incluzand instruirea si
deciziile organizationale este critic pentru succesul proiectului.
Un fapt interesant este capacitatea crescuta ca atare. Daca acest lucru este
un scop in sine, datorita cererii crescande, pot fi indeplinite conditiile necesare.
Totusi exista posibilitatea unei capacitati in exces, care, intr-o oarecare masura,
poate fi un risc economic. In orice caz, o companie trebuie sa aiba o capacitate
puternica de marketing, pentru a evita supracapacitatea. Asa cum observa
Jaikumar (1988), daca exista piete de desfacere stabile si cerere stabila pentru
produsele respective, atunci va fi o dezechilibrare intre oferta si cerere, urmata de
procesul de innoire tehnologica si o crestere considerabila a productivitati. Vor
supravietui numai producatorii cei mai eficienti.
De obicei, arhitectura sistemelor corespunde unui sistem compact. In acest
fel sistemul este, intr-o oarecare masura, unul inchis si poate fi dificil de extins si
modificat. Acesta poate reprezenta un risc economic intr-un mediu in schimbare.
Aceasta strategie este implicit si o strategie de economie a fortei de munca,
deoarece SFP ofera o crestere considerabila a capacitatii de productie fara
necesitatea unor noi locuri de munca sau construirii unor niveluri noi pentru
ateliere. A doua subcategorie este folosita pentru economii de capital, de exemplu
pentru scaderea ciclurilor de fabricatie si pentru scaderea timpilor de livrare.
Acest lucru corespunde unei situatii in care exista deja flexibilitatea proiectului,
iar strategia de baza este extinsa si obligata prin modernizarea sistemului de
fabricatie sa garanteze adaptarea rapida si introducerea de produse noi in cadrul
atelierelor. Deoarece este evaluat ca o extindere a capacitatii si nu ca o investitie
in masini, de obicei se foloseste si o evaluare mai cuprinzatoare a investitiilor
decat fluxurile de numerar presupuse. Arhitectura complexa a sistemului - cu un
numar mic de CNC - face posibil in acest caz managementul complexitatii
sistemului in ciuda unei largi categorii de subansamble, de exemplu un numar
mare de variante ale produsului.
Strategia B poate fi numita strategia cresterii flexibilitatii si a potentialului
viitor. Avantajele economice rezulta din productivitatea crescuta de capital si
potentialul de a realiza noi variante ale produsului, care sunt de obicei asociate cu
scaderea timpilor de executie si a ciclurilor de fabricatie. Toate acestea pot
conduce la castigarea unor noi segmente de piata, datorita abilitatii de a ordona
produsele. Aceste conditii sunt de obicei indeplinite cand o linie de transfer este
modificata intr-o productie de tip SFP, fara a-si pierde capacitatea inalta. De
obicei solutia tehnologica este o solutie ce presupune capacitate inalta, arhitectura
sofisticata si un sistem complex de control si software. Astfel ca, riscurile majore
decurg din insasi structura complexa a sistemului care duce la producerea de
software si la proiectarea destul de complicata. Datorita costului mare al
sistemului, rata de utilizare a sistemului este chiar mai critica decat in cazul
strategiei A. Astfel, tot ceea ce s-a precizat mai sus despre instruire, calificare si
cunostinte ale operatorilor este chiar mai evident in cazul strategiei B.
Un exemplu tipic al acestei strategii este o companie care produce motoare
si are trei linii fixe automatizate pentru producerea a 5 - 8 tipuri diferite de casete
de cilindri si are un volum anual de 20.000 de piese. Compania inlocuieste liniile
automate fixe cu un SFP pastrand aceeasi capacitate anuala, dar producand toate
acele tipuri diferite de cilindri si avand un potential teoretic de flexibilitate pentru
circa 100 tipuri diferite de cilindri si chiar alte subansamble. Astfel sistemul
furnizeaza un potential considerabil pentru a indeplini modificari viitoare ale
pietei de desfacere si ale cererii. Avantajele obtinute pot fi: reducerea timpilor de
executie de la 4 saptamani la 1 saptamana, reducerea cu 70% a ciclului de
fabricatie, masini mai putine dar mai scumpe, o contributie vizibil crescuta a
software-ului. La prima vedere sistemul pare sa fie inflexibil: grupul de
subansamble numara numai 8 tipuri. Dar e destul de flexibil sa acopere nevoile
companiei si sa scada riscurile potentiale ale cererilor mereu in schimbare. Astfel,
potentialul de flexibilitate e folosit sa faca fata modificarilor pe termen lung, cum
ar fi modificarile anuale ale modelului produsului sau sa introduca de urgenta noi
produse fara schimbari in productie. De aceea, problema este una a flexibilitatilor
produsului si a productiei. Grupul mic de subansamble vine in ajutorul
managementului complexitatii sistemului si ajuta in probleme legate de software,
in ciuda numarului mare de dispozitive CNC.
A treia strategie potentiala este cazul C, care mai poate fi numita si
strategia de modernizare. De obicei, punctul de plecare este un proiect functional,
conventional, incluzand problemele timpului de executie si a ciclului de
fabricatie. In acest caz, avantajele principale decurg din surse diferite: reducerea
considerabila a timpului de executie si a ciclului de fabricatie, imbunatatiri ale
calitatii si o reala crestere semnificativa a productivitatii muncii cat si a
productivitatii de capital. Vechiul sistem, ca si cel nou intr-o oarecare masura, este
un sistem de capacitate medie si flexibilitate medie. Inseamna ca proiectul
sistemului trebuie sa atinga scopuri multiple pentru a garanta avantaje suficiente.
In unele cazuri nu este suficienta o arhitectura compacta a sistemului, ci
mai degraba o structura complexa de software si control. Aceasta poate constitui o
sursa de risc tehno-economic, totusi pune accent mai mare pe planificare si
proiectare in vederea obtinerii de avantaje. Alte surse de risc sunt in legatura de
costurile si complexitatea proiectului. Modificarea va fi foarte mare. Managementul
acestei modificari este interesant, deoarece este nevoie de un mod de
gandire cu totul nou in fabricatie. Aceasta necesita o preocupare speciala cu
privire la instruire si dezvoltarea organizationala. De aceea, cunostintele
operatorilor si personalului sunt un factor critic pentru succes.
Este si mai interesant faptul ca nu este neaparat necesara vreo crestere a
capacitati sau a flexibilitatii asociata cu aceasta strategie. Toate avantajele vin in
principal din economiile "interne". Totusi, in unele cazuri, profilele produsului si
structurile acestuia trebuie sa fie modificate - trebuie sa fie aplicata o tehnologie
in grup pentru a adapta produsele unei fabricatii de tip flexibil. Aceasta este o
sursa suplimentara de risc economic.
Sistemele
cu cel mai mare succes par sa aiba o complexitate
adica produsul CNC×PV×NT pare sa fie constant (CNC = numarul masinilor
CNC din sistem; PV = familia de subansamble, numarul variantelor; NT =
numarul total al masinilor-unelte necesare in sistem. Aceasta inseamna
ca software-ul, controlul si planificarea calendaristica pot fi supravegheate. Pe de
alta parte, pare aproape imposibila indeplinirea simultana a celor doua obiective:
o familie larga de subansamble si un numar mare de masini CNC (capacitate
inalta). Aceasta se datoreaza complexitatii exponential crescatoare a planificarii.
Datele empirice arata ca aproape toate sistemele sunt sub o anumita suma a
complexitatii.
Ceea ce s-a mentionat mai sus intra in contradictie, intr-o oarecare masura,
cu teoria conventionala a SFP, care arata ca utilizarea adecvata a SFP este cea a
unui sistem de dimensiune medie, intre liniile de transfer cu eficienta inalta si
productia semimanuala inalt flexibila, furnizand flexibilitate medie si eficienta
medie. In concordanta cu studiile empirice de mai sus, acest lucru pare sa nu fie
adevarat, dar sistemele de dimensiune medie sunt cele mai critice sisteme in
termeni economici. Pentru a fi profitabile, aceste sisteme trebuie sa furnizeze toate
avantajele posibile asociate de obicei cu SFP: economie corespunzatoare a
muncii, reducere mare a ciclului de fabricatie, economii ale capitalului fix,
reducere mare a timpilor de desfacere si executie si o pondere crescuta pe piata.
Dupa analizarea trasaturilor tehnico-economice a sistemelor de prelucrare
flexibile existente in lume, se poate trage o concluzie ipotetica: exista doua
categorii largi de sisteme de productie flexibile avantajoase. Aceasta concluzie
este sustinuta de studii de caz concrete. Pe de o parte sunt sistemele cu eficienta
ridicata si costisitoare, asociate cu economii de capital si adaptate din randul
liniilor de transfer automate fixe, iar pe de alta parte sunt sistemele de dimensiuni
mici, compacte, asociate cu strategii de crestere a capacitati si reducerea timpului
de executie. Intre aceste doua tipuri de sisteme exista o strategie de modernizare si
reducere a ciclului de fabricatie, care poate conduce la un sistem compact sau la
unul complex in functie de punctul de plecare.
Tipologia fundamentala poate fi explicata prin factori economici si
tehnologici. Din cauza limitarilor tehnice, exista doua tipuri de realizari ale
sistemelor, care prezinta si bariere economice, avantaje si probleme de planificare
diferite. O implementare de succes e asociata de obicei cu o rata inalta de utilizare
a sistemelor: managementul timpului de fabricatie este critic pentru succes. Acest
lucru este logic in vederea aportului crescand al capitalului fix si de asemenea
determina ca proiectarea, instruirea si competenta personalului sa fie factori
decisivi.
Se poate prevede ca factorul tehnologic inca va fi decisiv in viitorul
apropiat. Daca, datorita eforturilor de standardizare, devin disponibile un tip
modular de software si o tehnologie de integrare mecanica, va fi posibil sa se
infaptuiasca strategiile de implementare treptata si sa se obtina o paleta larga de
sisteme profitabile.
1. Boldur Gh.,
Ciobanu Gh., Analiza sistemelor complexe, Editura Stiintifica si Enciclopedica, Bucuresti, 1982.
Bancila I.
2. Boldur-Latescu
Gh.,
3. Dodescu Gh. Simularea sistemelor, Editura Militara, Bucuresti,
4. Motoiu R. Ingineria calitatii, Editura Chiminform, 1994
5.
Zorilescu D. , Editura Academiei, 1978.
6.Cucu, Stefan ; Stoica, Marcel, cond. st. A.S.E. Bucuresti, 2004
|
