Pedmt magisterského studia: Manipulace s materiálem Název technické dokumentace (protokolu): Projekt manipulace s materiálem Název zadání: Manipulace s materiálem ve stíhárn plech, v lisovn a v pidružených skladech (vstupní, mezioperaní, výstupní). íslo zadání: I. A. 14 Zadání: Navrhnte zpsob manipulace ve stíhárn plech vetn jejího projekního ešení, jejíž souástí jsou i sklady (vstupní, mezioperaní). Pi návrhu provete kapacitní propoet jak vstupního skladu, stíhárny, tak také pípadn meziskladu a navrhnte vhodné manipulaní jednotky pro daný manipulaní proces, vetn návrhu manipulaních prostedk. V návaznosti na ešení manipulace ve vstupním sklad, stíhárn (dlírn) a jejího meziskladu, navrhnte projekní ešení v lisovn vetn zpsobu manipulace, skladování, kapacitního propotu a poteby vhodných druh manipulaních jednotek a to dle vyrábných typ výrobk. Dáno: a) Poet kus tabulí plechu zpracovávaných za rok je 50 500 kus (informativní údaj), b) Nárst spoteby v cílovém roce je dle zadání I. navýšen o 30 % (zkušenosti z výroby z minulých let): 1,3 50 500 65 650 kus, c) Formát vstupního materiálu je 2 000 mm 1 500 mm, d) Tlouška tabulí plechu je 2 mm, e) Jakostní skladba dle zadání 14: Ocel tídy 45 %, Ocel tídy.. 14 %, Hliník () 17 %, Nerez ocel.. 24 % f) Mrné hmotnosti pro jednotlivé materiály jsou: ρ 7 800 kg.m -3, ρ 7 800 kg.m -3, ρ 2 700 kg.m -3, ρ 7 900 kg.m -3, 1
Vypracování bude obsahovat: Zadání elaborátu, Hrubý kapacitní propoet skladu, Návrh zpsobu skladování plech vetn manipulaních prostedk, Dispoziní ešení stíhárny vetn skladu (meziskladu) a lisovny, Technické parametry použitých typ manipulaních prostedk, Celkovou dispozici pracovišt (vstupní sklad, stíhárna (dlírna), pop. mezisklad s nastiženými pásy, lisovna a výstupní sklad) a rozmístní stroj a manipulaních prostedk, Vyznaení materiálového toku do kopie projekní dispozice pracovišt pomocí Sankeyova diagramu, Závr a zhodnocení návrhu 1) Hrubý kapacitní propoet skladu: a) Celkový poet kus tabulí v cílovém roce je dán vztahem: Q Q P 1,3 50 500 1,3 65 650 kus, kde: Q nárst spoteby potu kus tabulí v cílovém roce [kusy], Q P pedpokládaný poet kus tabulí zpracovaných za rok [kusy] b) Za rok je tedy zapotebí toto množství tabulí: Ocel tídy [45 %] Q Q 0,45 65 650 0,45 29 543 kus, Ocel tídy [14 %] Q Q 0,14 65 650 0,14 9 191 kus, Hliník () [17 %]. Q Q 0,17 65 650 0,17 161 kus, Nerez [24 %].... Q Q 0,24 65 650 0,24 15 756 kus kde: Q spoteba v cílovém roce [kusy] c) Objem jedné tabule plechu pi zadaných rozmrech je pi zadání I.: V l š t 2 m 1,5 m 0,002 0,006 m 3 kde: l délka formátu tabule plechu [m], š šíka formátu tabule plechu [m], t tlouška formátu tabule plechu [m] d) Hmotnost 1 polotovaru z jednotlivých materiál je: Hmotnost tabule z oceli t. : m V ρ 0,006 7 800 46,8 kg, 2
Hmotnost tabule z oceli t. : m V ρ 0,006 7 800 46,8 kg, Hmotnost tabule z hliníku (): m V ρ 0,006 2 700 16,2 kg, Hmotnost tabule z nerezu: m V ρ 0,006 7 900 47,4 kg kde: ρ mrná hmotnost oceli t. [kg.m -3 ], ρ mrná hmotnost oceli t. [kg.m -3 ], ρ mrná hmotnost hliníku [kg.m -3 ], ρ mrná hmotnost nerez oceli [kg.m -3 ], V objem tabule plechu [m 3 ] e) Celkové hmotnosti za rok u jednotlivých materiál potom jsou: Ocel t. : m C Q m 29 543 46,8 1 382 613 kg, Ocel t. : m C Q m 9 191 46,8 430 139 kg, Hliník (): m C Q m 161 16,2 180 809 kg, Nerez ocel: m C Q m 15 756 47,4 746 835 kg, kde: Q poet tabulí plechu z oceli t. [kus], Q poet tabulí plechu z oceli t. [kus], Q poet tabulí plechu z hliníku [kus], Q poet tabulí plechu z nerez oceli [kus], m hmotnost tabule plechu z oceli t. [kg], m hmotnost tabule plechu z oceli t. [kg], m hmotnost tabule plechu z hliníku [kg], m hmotnost tabule plechu z nerez oceli [kg] f) Denní spoteba pro jednotlivé materiály potom je: Ocel t. : m 1 382 613 q C 5 318 kg 5,318 260 260 t Ocel t. : m 430 139 q C 1 655 kg 1,655 260 260 t Hliník (): m 180 809 q C 696 kg 0,696 260 260 t Nerez ocel: m 746 835 q C l 2 873 kg 2,873 260 260 t 3
kde: m C celková hmotnost oceli t. spotebovaná za rok, m C celková hmotnost oceli t. spotebovaná za rok, m C celková hmotnost hliníku spotebovaná za rok, m C celková hmotnost nerez oceli spotebovaná za rok, 260 poet pracovních dní v roce g) Výpoet skladového množství pro jednotlivé druhy materiálu: obecn se vychází ze skladovacího programu závodu, stanoví se z roního množství spoteby materiálu podle následujícího vzorce skladovacího normativu v hmotnostním vyjádení: c Q j + pz + tz 2 q j [ tuny] kde: c dodávková lhta jednotlivých druh materiál [den], p z pojistná zásoba [den], t z technologická zásoba [den], q j jednodenní spoteba materiálu [t.den -1 ] Poznámka: dodávková lhta je to asový interval (doba), který stanoví kdy bude do závodu navezen nový materiál ke zpracování (nap. polotovary) a je pedem uren smluvní cestou mezi dodavatelem a odbratelem, pojistná zásoba je to asový interval (doba), po kterou je závodu umožnno vyrábt (pi nedodržení dodávkové lhty) s ohledem na množství zpracovávaného materiálu, na které je pedimenzován sklad, technologická zásoba je to asový interval (doba), která zaruuje plynulost toku materiálu v závodu (je dležitá zvlášt u výrob, jejichž kusový as výroby souásti je na rzných technologických konvenních a nekonvenních strojích znan odlišný není ovšem pravidlem, ponvadž i výroby v taktu mají manipulace, které zpsobují asové manipulaní ztráty nap. procesní manipulace mezi logistickými linkami pracujícími v taktu, meziobjektové manipulace s materiálem apod.) 4
Pro modelový pípad zvolme napíklad: Dodávkovou lhtu (dodávkový cyklus): c 14 dní; Pojistnou zásobu: p z 6 dní, Technologickou zásobu: t z 3 dny Ocel t. : Q c q 14 5,318 SKL + pz q + tz q 6 5,318 3 5,318 85,088 t 2 + + 2 Ocel t. : Q SKL c q 2 + pz q + tz q 14 1,655 2 + 6 1,655 + 3 1,655 26,480 t Hliník (): Q SKL c q 2 + pz q + tz q 14 0,696 2 + 6 0,696 + 3 0,696,136 t Nerez ocel: Q SKL c q 2 + pz q + tz q 14 2,873 2 + 6 2,873 + 3 2,873 45,968 t h) Množství plech z jednotlivých materiál, na které se dimenzuje sklad: Ocel t. : QSKL 85 088 N 1818,97 m 46,8 1819 kus, Ocel t.: Q 26 480 N SKL 565,89 m 46,8 566 kus, Hliník (): N Q m SKL 136 16,2 687,4074 688 kus, Nerez ocel: N Q m SKL 45 968 47,4 969,7890 970 kus, 5
kde: Q SKL hmotnost tabulí plechu z oceli t. ve skladu [kg], Q SKL hmotnost tabulí plechu z oceli t. ve skladu [kg], Q SKL hmotnost tabulí plechu z hliníku ve skladu [kg], Q SKL hmotnost tabulí plechu z nerez oceli ve skladu [kg], m hmotnost tabule plechu z oceli t. [kg], m hmotnost tabule plechu z oceli t. [kg], m hmotnost tabule plechu z hliníku [kg], hmotnost tabule plechu z nerez oceli [kg] m ch) Aby se zmenšila frekvence materiálového toku (tím i pepravního proudu) a usnadnil manipulaní proces, shromažuje se pepravní materiál ve vtší manipulaní jednotky. Manipulaní jednotkou oznaujeme jeden nebo více kus materiálu, balených i nebalených, vložených voln na palet nebo v kontejneru, svazkovaných nebo páskovaných, které tvoí objemov ucelenou jednotku (manipulaní jednotku), s níž se manipuluje jako s jedním kusem. Paletou oznaujeme manipulaní pomcku pro tvoení manipulaní jednotky, která je manipulovatelná zespodu vidlicemi a uzpsobená pro stohování, pepravu a skladování. Stohování je potom zpsob ukládání palet nebo jiných manipulaních jednotek, které jsou vrstveny na sebe. Používání palet a jejich stohování, pi souasném uplatnní píslušné manipulaní mechanizace nám vytváí vysoce efektivní manipulaní systém, který nazýváme paletizace. Pi vhodném tvaru pepravovaného materiálu (popípad baleného) a pi zachování bezpenosti práce lze využít i principu paletizace bez palet. Kontejner je zpravidla krytá, uzavíratelná manipulaní pomcka pro vytváení vtší manipulaní jednotky, která je snadno pepravitelná a díky unifikaci ji lze pemísovat na rzné druhy dopravních prostedk. Komplexní uplatnní kontejner vytváí velice efektivní manipulaní systém kontejnerizaci. Svazkováním nebo páskováním lze také vytvoit lehce manipulaní jednotky z vhodného potu kusového materiálu, svázaného tak, aby se s ním manipulovalo jako s jedním kusem (dlouhé materiály tyovina, plechy, ezivo, apod.). Krom paletizace a kontejnerizace existuje ješt nkolik dalších manipulaních systém, rozlišovaných podle zpsobu manipulace, viz. následující obr. 1: 6
Manipulace s materiálem systémy ložných operací systémy dopravní meziobjektové systémy skladování manipulace vnitroobjektová Vnjší doprava systémy vážení, balení a tídní systémy manipulace s odpadem systémy mezioperaní a technologické manipulace systémy spolené, komplexní Obr. 1 lenní manipulace s materiálem z hlediska materiálového toku Ponvadž u plech je výhodné vytváet manipulaní jednotky s pomocí svazkování (manipulaní jednotkou je svazek) a tak je nám také vtšinou po dohod dodavatel dodá, je zapotebí se v první ad zabývat jaký manipulaní prostedek navrhneme na vyskladnní dovezených plech do vstupního skladu a to pedevším s ohledem na jeho nosnost, výšku zdvihu, vhodnost a možnost racionálního použití. Pokud zvolím nap. vysokozdvižný vozík s nosností 1 500 kg je možno vypoítat poet kus plech v jednom svazku (maximální výška svazku s ohledem na bezpenost práce u vysokozdvižného vozíku by nemla pekroit u daného rozmru tabule plechu h 300 mm): Ocel t. : Ocel t.: n m m 1500kg 46,8 kg s n m m 1500kg 46,8 kg s 33 kus 33 kus Hliník (): n m m s 1500kg 16,2 kg 93 kus 7
Nerez ocel: n m m s 1500kg 47,4 kg 32 kus kde: m s nosnost vysokozdvižného vozíku hmotnost svazku [kg] m hmotnost tabule plechu z oceli t. [kg], m hmotnost tabule plechu z oceli t. [kg], m hmotnost tabule plechu z hliníku [kg], m hmotnost tabule plechu z nerez oceli [kg] i) Výšky jednotlivých svazk potom jsou: Pro materiál ocel t. : h n t 33 2 66 mm, Pro materiál ocel t. : h n t 33 2 66 mm, Pro materiál hliník (): h n t 93 2 186 mm, Pro materiál nerez ocel: h n t 32 2 64 mm kde: t tlouška formátu tabule plechu [mm] n poet kus tabule plechu z oceli t. ve svazku [kus], n poet kus tabule plechu z oceli t. ve svazku [kus], n poet kus tabule plechu z hliníku ve svazku [kus], n poet kus tabule plechu z nerez oceli ve svazku [kus] Jak již bylo eeno výška svazku by nemla pekroit h 300 mm, což v tomto pípad vyhovuje podmínce, ponvadž nejvtší poet plech byl u hliníku (jeho mrná hmotnost je nejnižší) a maximální výška svazku potom je pouze h 186 mm. j) Celkový poet materiálových svazk ve skladu tedy potom bude: Ocel t. : N 1 819 S 55, n 33 56 svazk, Ocel t.: N 566 S 17,1515 n 33 18 svazk, Hliník (): S N n 688 93 7,3978 8 svazk, Nerez ocel: S N n 970 32 30,35 31 svazk, 8
kde: N množství tabulí plechu z oceli tídy, na které se dimenzuje sklad [kus], N množství tabulí plechu z oceli tídy, na které se dimenzuje sklad [kus], N množství tabulí plechu z hliníku (), na které se dimenzuje sklad [kus], N množství tabulí plechu z nerez oceli, na které se dimenzuje sklad [kus], n poet kus tabule plechu z oceli t. ve svazku [kus], n poet kus tabule plechu z oceli t. ve svazku [kus], n poet kus tabule plechu z hliníku ve svazku [kus], n poet kus tabule plechu z nerez oceli ve svazku [kus] k) Výpoet maximálního potu svazk uložených na sob. Platí podmínka, že maximální výška jednoho celého stohu nepesáhne 1 500 mm a výška podklad (devných eurohranol) je h p 100 mm. U oceli tídy a platí: 66 100 166 Obr. 2 Svazek plech z oceli tídy a tídy kde: výška eurohranolu h p 100 mm, výška svazku oceli t. a t. h, h 66 mm, Poet svazk u oceli t. a t. potom mžeme dle obrázku urit jako: W W max.výška stohu výška svazku plechu + výška eurohranolu 1500 mm 166 mm 9 svazk, U hliníku platí: 186 286 100 Obr. 3 Svazek plech z hliníku 9
kde: výška eurohranolu h p 100 mm, výška svazku hliníku h 186 mm, Poet svazk u hliníku potom mžeme dle obrázku urit jako: W max.výška stohu výška svazku plechu + výška eurohranolu 1500 mm 286 mm 5 svazk, U nerez oceli platí: 64 100 164 Obr. 4 Svazek plech z nerez oceli kde: výška eurohranolu h p 100 mm, výška svazku nerez oceli h 164 mm, Poet svazk u nerez oceli potom mžeme dle obrázku urit jako: W max.výška stohu výška svazku plechu + výška eurohranolu 1500 mm 164 mm 9 svazk, l) Poet stoh u jednotlivých materiál je možno stanovit: S celkový poet svazk ve skladu 56 Ocel t. : λ 6,22 W max.poet svazk ve stohu 9 7 stoh, Ocel t.: λ S W celkový poet svazk ve skladu 18 max.poet svazk ve stohu 9 2 stohy, Hliník (): λ S W celkový poet svazk ve skladu max.poet svazk ve stohu 8 5 1,6 2 stohy, Nerez : λ S W celkový poet svazk ve skladu max.poet svazk ve stohu 31 3,44 9 4 stohy, 10
kde: S celkový poet svazk plechu oceli t. pi zcela zaplnném skladu [kusy], S celkový poet svazk plechu oceli t. pi zcela zaplnném skladu [kusy], S celkový poet svazk plechu hliníku pi zcela zaplnném skladu [kusy], S celkový poet svazk plechu z nerez oceli pi zcela zaplnném skladu [kusy], W maximální poet svazk ve stohu u oceli t. [kusy], W maximální poet svazk ve stohu u oceli t. [kusy], W maximální poet svazk ve stohu u hliníku () [kusy], W maximální poet svazk ve stohu u nerez oceli [kusy], Celkem je tedy teba umístit 15 stoh plechu a to tak, aby se k jednotlivým materiálm bylo možno dostat kdykoliv bez zbytené manipulace se stohy, které reprezentují jiný druh materiálu. 2) Návrh zpsobu skladování plech ve vstupním skladu: Plechy budou skladovány ve form stoh, piemž s ohledem na uchopení nap. vysokozdvižným vozíkem, i pípadným jeábem budou prokládány eurohranoly. Z tohoto hlediska je teba si uvdomit, že u vysokozdvižných vozíku je možno uchopit stoh pouze ze dvou stran. Celkovou výrobní plochu pro náš modelový pípad uvažujeme 900 m 2 (v této ploše je zahrnuta veškerá výroba a sklady vstupní sklad, stihárna, mezisklad, lisovna, výstupní sklad a pop. zbytková plocha, pro kterou je možno navrhnout její efektivní využití). Šíka lodi haly je daná základním stavebním modulem, což je násobek 6, a proto je v našem pípad vhodné volit šíku lodi m nebo 18 m (což je vzdálenost jejích nosných sloup, která je pevn daná, a to práv s ohledem na efektivitu práce projektanta a hlavn stavební provedení konstrukce. Délka vstupního skladu materiálu potom závisí na množství skladovaných stoh plechu. Dalším kritériem je, že celou délkou haly vede hlavní dopravní cesta, u vysokozdvižného vozíku zvolená dle jeho šíky a k ní odpovídající korekci, která danou cestu a to s ohledem i na akní rádius odboení její šíku navyšuje. Jako manipulaní prostedek jsem zvolil vysokozdvižný vozík akumulátorový ízený volantem AV 6 T s nosností 1 500 kg a výškou zdvihu 1 800 mm.
3) Dispoziní ešení stíhárny vetn skladu: V sektoru stíhárny bude umístno stíhací centrum, jehož celek sestává: z tabulových nžek CNT 2 500 / 6,3 NC; zakladae plech QUP 2 500 / 6,3; paletizaního zaízení QSP 2 500 / 6,3 Technické parametry tohoto zaízení jsou: Délka stihu..2 500 mm; Maximální tlouška plechu.6,3 mm; Minimální tlouška plechu.1 mm; Poet zdvih stihací traverzy...20 až 50 min -1 ; Pdorysný rozmr centra: d š h 5500 4200 1600 [mm]; Pracovní výška...800 mm; Hmotnost zaízení.5 800 kg; a) Formát tabule plechu jež má být nastíhán má rozmr 2000 1500 2 [mm]. Každá tabule plechu bude nastíhána na 10 pás, jak je znázornno na obr. 6: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1500 200 2000 Obr. 6 Pozice stihu na tabuli plechu
b) Množství hotových výstih (pás plechu) souvisí s potem zdvih stihací traverzy. Stihací traverza mže prokmitávat rychlostí 20 až 50 zdvih za minutu a konená hodnota je závislá na délce stihu. Jelikož délka stihu je v našem pípad 1 500 mm a maximální délka stihu tchto nžek je 2 500 mm, mžeme zvolit poet zdvih stíhací traverzy 20 min -1. Pro nastíhání jednoho plechu je poteba 9 zdvih (viz. obr. 6). To znamená, že jeden plech bude nastíhán za dobu: 1minuta 60 sekund t s 3 sekundy 20 20 trvá 1 stih, ts celkový 3 9 zdvih 27 30 sekund Jeden plech tabule o rozmru formátu 2 000 1 500 2 [mm] bude (dle obr. 6) tedy nastíhán pi potu zdvih stihací traverzy 20 min -1 za 30 s. c) Z roního množství tabulí je potom možno urit denní spotebu tabulí plechu: Q 29 543 Ocel t. : x 3,6269 4 kus; 260 260 Q 9 191 Ocel t. : x 35,3500 36 kus; 260 260 Hliník (): x Q 260 161 42,9269 260 43 kus; Nerez ocel: x Q 260 15 756 260 60,600 61kus; kde: Q Q Q poet tabulí plechu z oceli t. spotebovaných za rok [kus], poet tabulí plechu z oceli t. spotebovaných za rok [kus], poet tabulí plechu z hliníku () spotebovaných za rok [kus], 13
Q poet tabulí plechu z nerez oceli spotebovaných za rok [kus], 260 poet pracovních dní v roce d) Z denní spoteby kus tabulí plechu je potom možno urit denní spotebu svazk jednotlivých plech za den: Ocel t.: Ocel t.: x 4 y 3,4545 3,5 svazku; n 33 x 36 y 1,0909 1 svazek; n 33 Hliník (): y x n 43 93 0,4624 0,5 svazku; Nerez ocel : y x n 61 32 1,9063 2 svazky kde: x denní spoteba tabulí plechu u oceli t. [kus]; x denní spoteba tabulí plechu u oceli t. [kus]; x denní spoteba tabulí plechu u hliníku [kus]; x denní spoteba tabulí plechu u nerez oceli [kus]; n poet kus tabule plechu z oceli t. ve svazku [kus], n poet kus tabule plechu z oceli t. ve svazku [kus], n poet kus tabule plechu z hliníku ve svazku [kus], n poet kus tabule plechu z nerez oceli ve svazku [kus] e) Protože by nebylo efektivní zpracovávat každý den nap. pro hliník pl svazku a pak zbytek svazku ze stroje opt vyjmout, budou plechy z materiál, jejichž poet svazk na jeden den není celé íslo (celý svazek) vyrábny do zásoby na více dní a po vyerpání zásoby se opt bude stíhat další dávka. U oceli t. je výsledek zaokrouhlen na 1 svazek, ale je stiženo za den o nco více. Proto je vhodné eliminovat výsledek, a to tím zpsobem, že zjistíme, za kolik dní bude hodnota pekraující 1 svazek, práv jedním svazkem. Tato hodnota je 0,0909 dní 1 svazek, což znamená, že. den budeme zpracovávat u oceli t. jeden svazek navíc. 14
Je proto vhodné vypracovat si následující asový harmonogram a zjistit kritický den spoteby svazk, viz. tab. 1: Ocel t. Ocel t. Hliník () Nerez ocel 1. Den 3 svazky 1 svazek 0 svazku 2 svazky 2. Den 4 svazky 1 svazek 1 svazek 2 svazky 3. Den 4 svazky 1 svazek 0 svazku 2 svazky 4. Den 3 svazky 1 svazek 1 svazek 2 svazky 5. Den 4 svazky 1 svazek 0 svazku 2 svazky 6. Den 4 svazky 1 svazek 1 svazek 2 svazky 7. Den 3 svazky 1 svazek 0 svazku 2 svazky 8. Den 4 svazky 1 svazek 1 svazek 2 svazky 9. Den 4 svazky 1 svazek 0 svazku 2 svazky 10. Den 3 svazky 1 svazek 1 svazek 2 svazky. Den 4 svazky 1 svazek 0 svazku 2 svazky. Den 4 svazky 2 svazky 1 svazek 2 svazky 13. Den 3 svazky 1 svazek 0 svazku 2 svazky 14. Den 4 svazky 1 svazek 1 svazek 2 svazky 15. Den 4 svazky 1 svazek 0 svazku 2 svazky Tab. 1 asový harmonogram spoteby svazk plechu Jak vyplývá z daného asového harmonogramu, tak je v extrémním pípad, a to. den zpracováno maximální množství svazk plechu rzných daných materiál a to 9 svazk. Bude proto zapotebí nutné vylenit prostor ve stíhárn pro hotové výstižky (pásy plechu) a to v takové pdorysné ploše, aby byla pokryta tato plocha potem onch 9 svazk plechu. f) Hotové výstižky (pásy plechu) je potom nap. možno skladovat na europalet prosté devné JK 6 136, jejíž rozmry jsou 800 1 200 [mm]. Vzhledem k šíce palety 800 mm se na ni vejdou vedle sebe 4 stohy nastíhaných pás (jeden vystihnutý pás má šíku 200 mm). Nosnost patety je 1 000 kg a nosnost stohovací je potom 4 000 kg. Ješt je zapotebí spoítat bezpenou výšku pás plechu naskládaných na sob a to s ohledem práv na nosnost použité palety. Vychází se z materiálu o nejvtší mrné hustot, což je v tomto pípad nerez ocel ρ 7 900 kg.m -3. Nejprve je možno spoítat objem pásu plechu: V pásu l pásu š pásu t pásu 1,5 0,2 0,002 0,0006 m 3 ; kde: l pásu délka pásu plechu [m]; š pásu šíka pásu plechu [m]; t pásu tlouška pásu plechu [m]; 15
Z toho hmotnost pásu plechu z nerez oceli: m pásu V pásu ρ 0,0006 7 900 4,74 kg; kde: V pásu objem vystiženého pásu plechu [m -3 ]; ρ mrná hustota nerez oceli [kg.m -3 ] Výška jednoho stohu by mla být taková, aby se pi manipulaci daný stoh nesesunul. Vzhledem k nosnosti palety mžeme potom bezpenou hmotnost 4 stoh vedle sebe uvažovat pi potu pás 50 jako: m stoh m pásu 4 stohy pás poet pás 4,74 4 50 948 kg; kde: m pásu hmotnost pásu z nerez oceli [kg]; Ponvadž nosnost palety je 1 000 kg, je daná hmotnost m stoh 948 kg optimální. Výšku stoh potom mžeme uvažovat jako: h stoh poet pás t pásu 50 2 100 mm; Na sob je tedy naskládáno 50 pás plechu ve 4 stozích, piemž by bylo vhodné pro zvýšení stability vždy po 25 plechu vložit nap. kartonový papír, který zvýší souinitel tení µ. Nastíhané pásy budou pokládány na paletu v podélném smru, z ehož vyplývá, že tyto pásy budou pesahovat o pibližn 150 mm pes okraj palety na každé stran, což niemu nevadí a manipulace mže být provádna s pomocí vidlic vysokozdvižného vozíku ze všech ty stran. Uložení pás na europalet prosté devné JK 6 136 zobrazuje následující obr. 7: 85 1 200 100 800 1 500 Obr. 7 Situování nastíhaných pás na palet 16
g) Z pedchozího vyplývá, že na jednu paletu se vejde výstižk: P výstižk poet pás poet stoh 50 4 200 výstižk; Na jednu paletu se naskládá až 200 výstižk (pás plechu). h) Z jednotlivých materiál zpracovaných za den (a to v den kritický viz. tab.1 asový harmonogram) je poet výstižk (pás plechu) vypoten následovn: Ocel t. : P C 4 svazky poet plech ve svazku poet stih 4 svazky n 9 (na 1 tabuli plechu) 4 33 9 1 188 pás plechu oceli t. ; Ocel t. : P C 2 svazky n 9 (na 1 tabuli plechu) 2 33 9 594 pás plechu oceli t. ; Hliník (): P C 1 svazek n 9 (na 1 tabuli plechu) 1 93 9 837 pás plechu hliníku; Nerez ocel: P C 2 svazky n 9 (na 1 tabuli plechu) 2 32 9 576 pás plechu nerez oceli ch) Pro jednotlivé druhy materiál bude tedy zapotebí palet: Ocel t.: N palet poet pás plechu zpracovaných za den poet výstižk na 1palet 88 200 5,9400 6 palet; P P C výstižk Ocel t.: N palet P P C výstižk 594 200 2,9700 3 palety; Hliník (): N palet P P C výstižk 837 200 4,1850 5 palet; Nerez ocel: N palet P P C výstižk 576 200 2,88 3 palety 17
kde: P C poet pás plechu oceli t. nastíhaných za den, P C poet pás plechu oceli t. nastíhaných za den, P C poet pás plechu z hliníku nastíhaných za den, P C poet pás plechu z nerez oceli nastíhaných za den, 200 maximální poet výstižk na jedné palet Celkem se tedy bude muset v prostoru stíhárny umístit v extrémním pípad 6 + 3 + 5 + 3 17 palet. Protože navržené europalety devné prosté mají malou životnost (snadno se znií), je proto vhodné dimenzovat poet palet, v tomto pípad na poet 20 (z nichž 3 jsou náhradní). i) Z dvodu ušetení projekní plochy je možno tyto palety umístit do vhodného regálu, nebo pímo na ploše stohovat. Je možno stohovat 4 palety na sebe (4 000 / 1 000 4 palety do stohu). Potom poet stoh bude: 20 / 4 5 stoh. j) Hrubá celková hmotnost nastíhaného polotovaru za den (pi maximální mrné hmotnosti u nerez oceli ρ 7 900 kg.m -3 ) bude: H den m p kritický n 47,4 9 32 13 651,2 13, 652 t m hmotnost tabule plechu z nerez oceli [kg], p kritický poet svazk zpracovaných v kritickém dni [kus] n poet kus tabule plechu z nerez oceli ve svazku [kus], k) Z asového hlediska budou pásy za jeden pracovní den pro zajištní výroby v lisovn nastíhány za as, který je možno urit z potu nastíhaných pás v kritický den a za podmínky pedešlého výpotu, že jeden plech bude nastíhán za 30 s a poet plech, které jsou v kritickém dni poteba nastíhat je:. den: y n + y n + y n + y n poet svazk oceli t. poet kus ve svazku u oceli t. + poet svazk oceli t. poet kus ve svazku u oceli t. + poet svazk hliníku () poet kus ve svazku u hliníku () poet svazk nerez oceli poet kus ve svazku u nerez oceli (4 33) + (2 33) + (1 93) + (2 32) 355 kus; Doba na nastíhání jedné tabule formátu plechu na pásy byla spotena: ts celkový 30 s; 18
Potom celkový pibližný as na nastíhání všech tabulí plechu lze urit: 355 kus 30 s 10 650 s / 3 600 2,9583 3 hodiny; K pibližnému asu na stih je nutné piíst ješt dobu, která je nutná pro zakládání plech do stihacího centra, dále také dobu, kterou stroj spotebuje na ustavení plechu ve stihacím prostoru,ale také as na manipulaci se svazky apod. Tuto dobu ureme pibližn asi 2 hodiny. Další as 2,5 hodiny mžeme uvažovat nap. na seízení, kontrolu, úklid, ale také pípadné kooperace s jinými závody. Pokud uvažujeme pestávku na obd 0,5 hodiny vyjde nám doba jedné smny: T CELKOVÝ 3 + 2 + 2,5 + 0,5 8 hodin Je to pesn as jedné smny (bohužel je vždy dán výrobou není v tomto pípad uren na základ žádných pravidel); Návrh lisovny vetn skladování výrobk V návaznosti na ešení manipulace ve vstupním sklad, stíhárn (dlírn) a jejího meziskladu navrhnte výrobu v lisovn vetn vhodné volby druh manipulaních jednotek, zpsobu manipulace a skladování výrobk. Ocel t. Ocel t. Hliník () Nerez ocel poet svazk (kritický den) y ii poet kus ve svazku n ii poet pás z tabule plechu poet kus pás zpracovaných za den hmotnost materiálu zpracovaného za den [kg] 4 33 10 1 320 6 178 2 33 10 660 3 089 1 93 10 930 1 507 2 32 10 640 3 034 Z toho hmotnost pásu plechu: Ocel t. : m pásu V pásu ρ 0,0006 7 800 4,68 kg; Ocel t. : m pásu V pásu ρ 0,0006 7 800 4,68 kg; Hliník (): m pásu V pásu ρ 0,0006 2 700 1,62 kg; Nerez ocel: m pásu V pásu ρ 0,0006 7 900 4,74 kg 19
kde: V pásu objem vystiženého pásu plechu [m -3 ]; ρ mrná hustota oceli t. [kg.m -3 ]; ρ mrná hustota oceli t. [kg.m -3 ]; ρ mrná hustota hliníku () [kg.m -3 ]; ρ mrná hustota nerez oceli [kg.m -3 ] Teoretický model výpotu využití palety Hmotnost souásti: G S Souást o tvaru: a b c Paleta o vnitním tvaru: D Š V Varianta 1. N1 D / a N2 Š / b N3 V / c G1 N1 N2 N3 G S Varianta 2. N1 D / a N2 Š / c N3 V / b G2 N1 N2 N3 G S Varianta 3. N1 D / b N2 Š / a N3 V / c G3 N1 N2 N3 G S Varianta 4. N1 D / b N2 Š / c N3 V / a G4 N1 N2 N3 G S Varianta 5. N1 D / c N2 Š / a N3 V / b G5 N1 N2 N3 G S Varianta 6. N1 D / c N2 Š / b N3 V / a G6 N1 N2 N3 G S Zpracování dispoziního ešení dílny je pednostn v mítku 1:100, rozsáhlé dispozice nap. sléváren, nebo celkových generel jsou i v mítcích 1:200, pípadn i menším. Pro projekci se využívají u nás na fakult CAD systémy pro tvorbu 2D model a v souasné dob i softwar pro 3D modelování a možnosti animace, modelování a simulace. Náš Ústav strojírenské technologie využívá pro projektování software na bázi AutoCad, Cadkey, pro detail pracovišt i nástroje pro kreslení další nap. Solid Works (pro tvorbu detailu pracovišt). 20
Projekní ešení a návrh manipulace ve stíhárn plech a ve skladech Zadání: Navrhnte zpsob manipulace ve stíhárn plech vetn jejího projekního ešení, jejíž souástí jsou i sklady (vstupní, mezioperaní, pop. výstupní). Pi návrhu provete kapacitní propoet jak vstupního skladu, stíhárny, tak také pípadn meziskladu a navrhnte vhodné manipulaní jednotky pro daný manipulaní proces, vetn návrhu manipulaních prostedk. V návaznosti na ešení manipulace ve vstupním sklad, stíhárn (dlírn) a jejího meziskladu, navrhnte projekní ešení v lisovn vetn zpsobu manipulace, skladování, kapacitního propotu a poteby vhodných druh manipulaních jednotek a to dle vyrábných typ výrobk. Zadáno: I. or II. A or B íslo sloupce 1] Poet kus tabulí zpracovaných za rok: 50 500 ks (tlouška t 2 mm), (je to poet kus zpracovaných v letošním roce); 2] Nárst spoteby v cílovém roce: I. (1,3 ): navýšení výroby o 30 %; II. (1,8 ): navýšení výroby o 80 %; 3] Formát vstupní tabule plechu: 2 000 1 000 2 [mm]; 4] A volba vysokozdvižného vozíku; B volba jeábu (mostový, podvsný, závsový dopravník jeábovou drahou apod.); 5] Jakostní skladba jednotlivých materiál pipravených ke zpracování: Materiál 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Ocel t. 40 42 40 40 40 42 42 42 42 Ocel t. 35 30 32 31 30 26 25 24 23 Hliník () 15 15 15 15 15 16 16 16 16 Nerez ocel 10 13 13 14 15 16 17 18 19 Materiál 10 13 14 15 16 17 Ocel t. 42 45 45 45 45 44 44 50 Ocel t. 22 17 16 15 14 23 22 32 Hliník () 16 17 17 17 17 8 8 10 Nerez ocel 20 21 22 23 24 25 26 8 21
6] Poet nastíhaných pás z tabule plechu: 10 (délka tabule plechu je 2 000 mm, po 200 mm bude plech nadlen). 7] Maximální plocha stíhárny vetn skladu: max. plocha haly 900 m 2, (pdorys dle vlastního návrhu minimální šíka lod m (jinak možno zvtšit o základní modul 6 m na 18 m; 24 m a max. na 30 m). 8] Vypracování bude obsahovat: Zadání elaborátu, Hrubý kapacitní propoet skladu, Návrh zpsobu skladování plech vetn manipulaních prostedk, Dispoziní ešení stíhárny vetn skladu (meziskladu) a lisovny, Technické parametry použitých typ manipulaních prostedk, Celkovou dispozici pracovišt (vstupní sklad, stíhárna (dlírna), pop. mezisklad s nastiženými pásy, lisovna a výstupní sklad) a rozmístní stroj a manipulaních prostedk, Vyznaení materiálového toku do kopie projekní dispozice pracovišt pomocí Sankeyova diagramu, Závr a zhodnocení návrhu 9] Použitá literatura: [1] DVOÁK, M., GAJDOŠ, F., NOVOTNÝ, K.: Technologie tváení plošné a objemové tváení. Vydalo VUT v Brn. Nakladatelství CERM, s. r. o., Tisk FINAL TISK, s.r.o., Skriptum VUT v Brn Fakulta strojního inženýrství. Brno. 2003.169 s. ISBN 80 214 2340-4; [2] HLAVENKA, B.: Manipulace s materiálem Systémy a prostedky manipulace s materiálem. Vydalo nakladatelství PC DIR Real, s.r.o. Skriptum VUT v Brn Fakulta strojního inženýrství. Brno. 2000. 164 s. ISBN 80-214 - 0068-4; [3] HLAVENKA, B.: Projektování výrobních systém (Technol. Projekty). Vydalo nakladatelství PC DIR Real, s.r.o. Skriptum VUT v Brn Fakulta strojního inženýrství. Brno. 2000. 164 s. ISBN 80-214 - 0144-3; [4] RUMÍŠEK, P.: Technologické projekty, Vydalo VUT v Brn, Tiskárna Grafia, s.p. Zlín, závod6, Prostjov, Skriptum VUT v Brn Fakulta strojního inženýrství. Brno. 1991. 185 s.; ISBN 80-214 - 0385-3; [5] Katalog IMADOS: Stroje a zaízení pro manipulaci s materiálem. Vydalo SNTL Praha. skladování a obalovou techniku I., II., III., IV. 3. upravené vydání. Institut manipulaních, dopravních, obalových a skladovacích systém. Praha. 1989. SIP 05226; KATALOGY SOUASNÝCH FIREM. 22
23