Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo OPL RIČ METROLOGY POT cifltn ruilpi.r rjçni ..........BINÉ! Mfitub-ROHf FEHlhl m ri>f^> ^ SOLÊNO OVALVÎ e->i &rtth WIU Mining vît) bMVJ (1 Malos Inpuljiîi WMflH IFWIt a nrf FtowlntyMer LcgiTš ANO D JtJi OUlpilt MM^^wi iwijwieras i>hjucj*ii wi.Nh nu; P8ÜH18I1 rtlUiLiicti On ntiwlti mnh _ ^ ir UPLOAD VAL VF Swith 1 -r^n [ïfltn Output [H«t.ll [ll.lpi 4 rwv^tutiimti DAK>=CC>! (a) M T au o to E o -i 10. y l. ■ ftsfsienca b_r a: 4 g a io i2 u « i« 3a LJJL LJL. —i nr 1 r še f 30û 1 k ill1 n, 10 J7-h*. 0 2 4 D D 10 1? 14 10 IQ 20 S n 0 3 4 » » 10 13 u 16 1H 30 —pj -10( iœ \j ' Hny / 0 2 4 6 6 » 13 i* 16 16 30 0 3 * $ $ 10 U 14 16 1« 30 ■m J 0 3 4 6 6 10 13 14 16 16 30 î> 0+ i m o " 0. (b) 0 2 4 6 6 » 13 14 16 16 30 Tirns [si Figure 4. Position control of the hydraulic cylinder realized by using the PC-based DAQ system: a) Simulink/RTW model, b) Experimental results, left: without load, right: with load suits obtained during the system testing. For less demanding applications, PLC device as a fundamental control element in rugged industrial environments is often satisfactory and their use will be continued in the future. Nowadays, PLCs have also started to add new features that have allowed PCs and now offer higher performance, ethernet communications capability and sophisti- cated self-diagnostic tools. However, PC-based DAQ system and PAC controller provides various control functions and other reliability features that are required in today's modern industry but certainly at a higher price. References [1] Murrenhoff, H.: Trends in Drive Trains and Work Hydraulics, Congress "The Future of Power Transmission", Milano, Italy, (2007). [2] Situm, Z.: Force and position control of a hydraulic press, Ventil Vol. 17, No. 4, pp. 314320, (2011). [3] Situm, Z., Milic, V., Essert, M.: Throttling and Volumetric Control Principle to an Electrohy-draulic Velocity Servomechani-sm, 7th Int. Fluid Power Conf. (7th (a) (b) Figure 5. Position control of the hydraulic cylinder realized by using the cRIO controller: a) Block-diagram in graphical program LabVIEW, b) Experimental results - HMI based on LabVIEW IFK), Aachen, Germany, 22-24 March, Vol. 2 - Workshop, pp. 379-390, (2010). [4] Milic, V., Situm, Z., Essert, M., Robust Hœ position control synthesis of an electro-hydraulic servo system, ISA Transacti- ons, Vol. 49, pp. 535-542, (2010) [5] Merritt, H.E.: Hydraulic Control Systems, Wiley, New York, (1967). [6] SIMATIC S7-1200 Programmable controller - System Manual - Edition 11, Siemens (2011). [7] SIMULINK, Dynamic System Simulation Using MATLAB, The Math Works, Natwick, MA, (1996). [8] The LabVIEW User's Manual, National Instruments, Austin, TX, (2011). PLC/PAC/PC - krmiljenje zvezno delujočega elektrohidravličnega sistema Razširjeni povzetek Izbira primernega krmilnega sistema ima pomembno vlogo v procesu projektiranja novega elektrohidravličnega pogona. Dandanes imajo končni uporabniki veliko možnosti izbire med različnimi krmilnimi sistemi, kar pa lahko povzroča zmedo. Danes najbolj uporabljani krmilni sistemi so programabilni logični krmilnik (PLC), industrijski računalnik (PC-DAQ) in programabilni samodejni krmilnik (PAC). V prispevku so prikazane vse tri možnosti krmiljenja na primeru regulacije pozicije elektrohidravličnega zvezno delujočega linearnega pogona. Eksperimentalni sistem vsebuje glavni hidravlični valj, krmiljen z uporabo proporcionalnega potnega ventila, in obremenitveni hidravlični valj, preko katerega se ustvarja reakcijska sila s pomočjo tlačnega ventila. Slika 1 prikazuje funkcijsko shemo in fotografijo hidravličnega preizkuševališča, na katerem so bili preizkušeni trije različni krmilni sistemi. Slika 2 predstavlja osnovni blokovni diagram za hidravlično regulacijo pozicije bremena. Slika 3 prikazuje način regulacije pozicije z uporabo programabilnega logičnega krmilnika (PLC) in rezultat meritev. Slika 4 prikazuje način regulacije pozicije z uporabo računalnika (PC-DAQ) in rezultat meritev. Slika 5 prikazuje način regulacije pozicije z uporabo programabilnega samodejnega krmilnika (PAC) in rezultat meritev. Programabilni logični krmilnik (PLC) je primeren za manj zahtevne aplikacije kot osnovni krmilni element za groba industrijska okolja. Sodobni PLC-krmilniki omogočajo povezavo z osebnimi računalniki, komunikacijo Ethernet in samodiagnostična orodja. Vse to močno povečuje njihovo zmogljivost, uporabnost in dostopnost. Krmilna sistema PC-DAQ in PAC pa omogočata številne krmilno-nadzorne funkcije in druga orodja, ki so danes potrebna v moderni industriji, seveda za višjo ceno. Ključne besede: elektrohidravlični sistem, krmilnik, PLC, PC-DAQ, PAC, regulacija pozicije Acknowledgment The author acknowledge the financial support of the research project "Energy optimal control of fluid power and electromechanical systems" funded by the Ministry of science, education and sports of the Republic of Croatia. The author would like to thank the company HI-KON (Lug Samoborski) for design and construction of the experimental setup, then the company Siemens-Croatia for donation PLC-controller and also the company NI-Slovenia for lending cRIO-controller. telefon: +386 1 4771-704 GSM: +386 41 797 281 http://www.revija-ventil.si e-mail: ventil@fs.uni-lj.si Forum znanja in izkušenj • predstavitve uspehov in dosežkov industrije ter sodelovanja industrije s ponudniki znanja, storitev in rešitev • okrogla miza z uveljavljenimi strokovnjaki in menedžerji iz gospodarstva ter s predstavniki akademske sfere • strokovna razstava ponudnikov rešitev, storitev in znanja • strokovne in poslovno-tehniške predstavitve razstavljavcev • veliko druženja in mreženja Priznanje TARAS Priznanje za najuspešnejše sodelovanje gospodarstva in znanstvenoraziskovalnega okolja na področju inoviranja, razvoja in tehnologij european TOOLING FORUM Portorož, Slovenia 2013 ISTMA eu rope 12.6.2013 Jubilejni 5. industrijski forum IRT bo v 2013 prvič tridnevni dogodek, saj bo pod svojim okriljem gostil mednarodni forum orodjarjev 4. forum ISTMA Europe na katerem se pričakuje tudi udeležba najvidnejših političnih predstavnikov z državne in evropske ravni. Po rtorož, 10.-12. junij 2013 Dodatne informacije: Industrijski forum IRT, Motnica 7 A, 1236 Trzin tel.: 01/60010001 faks: 01/600 3001 | e-pošta: ¡nfo@forum-irt.si | www.fbrum-lrt.si • Organizator dogodka: PR0FIDTP, d. o. o.. Gradišče VI4, 1291 Škofljica • Organizacijski vodja dogodka: Darko Svetak, darko.svetak@forum-irt.si • Programski vodja dogodka: dr. Tomaž Perme, tomaz.perme@fiDrum-irt.si Optimiranje zalog polizdelkov za hladilnike preko računalniškega modela in simulacije diskretnih dogodkov Mihael DEBEVEC, Gregor ČREP Izvleček: Podjetje Gorenje, d. d., je eden od večjih proizvajalcev hladilnikov. Proizvodne linije med drugim obsegajo lakirno linijo za lakiranje surovih izdelkov in vmesna skladišča gotovih lakiranih izdelkov, ki morajo zagotavljati dovolj velike kapacitete za obstoječi obseg proizvodnje in predmontažo. Gotovi lakirani izdelki se vgrajujejo na linijah predmontaže, za katere velja, da morajo delovati brez zaustavitev. Podjetje načrtuje selitev proizvodnje hladilnikov na novo lokacijo, kjer se bo kapaciteta vmesnih skladišč gotovih lakiranih izdelkov zmanjšala za približno 6,5-krat. Manjša kapaciteta načrtovanih vmesnih skladišč za načrtovalce proizvodnega procesa pomeni izredno natančno planiranje procesa lakiranja, da so zagotovljeni vsi potrebni gotovi lakirani izdelki na linijah predmontaže ohišij in vrat v ustreznih količinah in ob upoštevanju minimalnih kritičnih zalog v primeru zastojev lakirnice. Iz tega razloga se je podjetje povezalo z laboratorijem LASIM na Fakulteti za strojništvo v Ljubljani. V okviru raziskovalnega dela je bil izdelan računalniški model proizvodnega procesa lakiranja in predmontaže, ki preko izvajanja simulacije omogoča zasledovanje in sprotno spremljanje aktualnega stanja gotovih lakiranih izdelkov v vmesnih skladiščih glede na postavljeni proizvodni plan lakiranja. Ključne besede: simulacija diskretnih dogodkov, modeliranje, optimizacija, proizvodni proces, velikoserijska proizvodnja ■ 1 Uvod Proizvodni proces za proizvodnjo hladilnikov v podjetju Gorenje, d. d., obsega proizvodnjo surovih izdelkov, lakiranje surovih izdelkov, predmontažo, končno montažo in končno testiranje. Obstoječe proizvodne kapacitete vmesnih skladišč pred linijami predmontaže zagotavljajo gotove lakirane izdelke za en dan oziroma za 16 ur obratovanja linij predmontaže. Po načrtovani selitvi proizvodnje hladilnikov na novo lokacijo pa se bodo kapacitete vmesnih skladišč pred linijami predmontaže zmanj- Dr. Mihael Debevec, univ. dipl. inž., Univerza v Ljubljani, Fakulteta za strojništvo; Gregor Črep, dipl. inž., Gorenje, d. d., Velenje šale tako, da bodo zaloge gotovih lakiranih izdelkov zadostovale za 3,5-urno obratovanje linij predmontaže. Še pred dejanskim zagonom tovarne na novi lokaciji se zaradi načrtovanega zmanjšanja kapacitet vmesnih skladišč gotovih lakiranih izdelkov pojavlja vprašanje, ali bodo načrtovane kapacitete vmesnih skladišč zadostovale za nemoteno delovanje linij predmontaže. Iz tega razloga so bile izvedene raziskave in izdelan simulacijski model dela proizvodnega sistema za izdelavo hladilnikov, ki preko pod-modelov popisuje lakirnico in linije predmontaže. Cilj izdelave modela je bil, da preko izvajanja simulacije na podlagi postavljenih proizvodnih planov dobimo proizvodne časa za posamezne lote v lakirnici, obenem pa v vsakem trenutku dobimo tudi aktualno stanje zalog v posameznem vmesnem skladišču gotovih lakiranih izdelkov. Lot je v podjetju opredeljen kot skupina enakih surovih izdelkov v seriji, ki se kot skupina barva v enak barvni odtenek. ■ 2 Izhodišča za raziskave in cilji V začetnem koraku raziskav so bile postavljene smernice za izdelavo si-mulacijskega modela in podrobno popisane karakteristike lakirnice v proizvodnem sistemu [1]. Obenem je bil podrobno popisan tudi proces predmontaže, s čimer smo zagotovili spremljanje aktualnih zalog v vmesnih skladiščih gotovih lakiranih izdelkov pred linijami predmontaže. Bistveni deli opazovanega dela proizvodnje so sledeči (slika 1): 1 Pf»dmiBnt*tH Shrn-dlii» predfnaniflt* 1 1 1 1 | | AZ |- -1 1 1 1 4 " 1. —r »■ i > „ i———i L LK t LK 2 LK i ŽGALft A PEČ fu rawa ahiiji Slika 1. Logična shema pretoka izdelkov v proizvodnji od zalogovnika surovih ohišij do linij predmontaže cen z naslednjimi proizvodnimi parametri [1]: • takt procesa laki ranja je odvisen od takta verižnega stro pnega transporterja in znaša 16 s, • število šifer oziroma število različnih izdelkov v lakirnici je okrog 250, • akira se 5 geometrijsko različnih izdelkov v 12 barvnih odtenkih, • na posameznem obeša-lu verižnega stropnega transporterja je lahko različno število izdelkov, kar je odvisno od geometrijskega tipa izdelkov, • v eni izmeni se polakira okrog 1600 obešal oziroma 3600 surovih izdelkov. • stropni verižni transporter, ki zagotavlja gibanje izdelkov od zalogovnika surovih ohišij preko lakirnice do vmesnih skladišč predmontaže, • lakirnica s tremi lakirnimi kabinami, • žgalna peč zagotavlja zaključek barvanja in sušenje izdelkov, • deset vmesnih skladišč pred linijami predmontaže, v katera se skladiščijo gotovi lakirani izdelki glede na šifro, in • štiri linije predmontaže, ki porabljajo gotove lakirane izdelke iz vmesnih skladišč. Specialne karakteristike lakirnice smo zajeli preko parametrov delovanja v logičnem modelu in so sledeče [1]: • lakirnica obratuje 2 izmeni dnevno (od 6.-14. ure in od 14.-22. ure) brez zaustavitev, 6 dni na teden, od ponedeljka do sobote, • vsak posamezen izdelek se lakira v predhodno določeni lakirni kabini, • v istem trenutku se lahko izvaja lakiranje le v eni lakirni kabini, • lakirna kabina LK 1 je namenjena za barvanje v belo barvo, lakirni kabini LK 2 in LK 3 pa za barvanje v vse ostale barvne odtenke (slika 2), • pri menjavi barvnega odtenka v lakirnih kabinah za barvne odtenke je potrebno upoštevati čas preureditve lakirne kabine na nov barvni odtenek. Proizvodni proces v lakirnici oziroma tok izdelkov preko lakirnice je dolo- Za dosego zastavljenih ciljev za spremljanje aktualnih zalog v vmesnih skladiščih pred predmon-tažo smo izvedli sledeče korake: • izdelava modela proizvodnega procesa lakiranja z raziskovalnim delom, • izvajanje simulacije proizvodnega procesa lakiranja glede na proizvodni plan lakiranja in izvajanje simulacije predmontaže glede na proizvodni plan predmontaže, • zagotovitev podatkov iz dejanske proizvodnje, kar je za potrebe raziskav priskrbelo podjetje Gorenje, d. d., • zagotovitev programskega orodja za raziskovalno delo ter pomoč pri izdelavi modela in izvajanju simulacije, kar je zagotovilo podjetje ITS, d. o. o. Slika 2. Lakirne kabine v lakirnici in smer toka izdelkov Ventil 19 /2013/ 1 Po natančni opredelitvi zastavljenih ciljev in opredelitvi karakteristik proizvodnega procesa smo se lotili razvoja modela proizvodnega procesa lakirnice in predmontaže, ki bo zagotavljal spremljanje aktualnih zalog v vmesnih skladiščih gotovih lakiranih izdelkov pred linijami predmontaže. ■ 3 Model proizvodnega procesa Izdelava modela proizvodnega procesa je potekala v dveh osnovnih korakih: • v prvem koraku logična zasnova modela in • v nadaljnjem koraku računalniški model in struktura uporabljenih podatkov. 3.1 Logična zasnova modela Osnovni in glavni cilj pri raziskavah je bil oblikovanje virtualne tovarne opazovanega dela proizvodnega procesa, ki omogoča in zagotavlja izvajanje načrtovanega proizvodnega plana na enak način, kot se ta izvaja v dejanskem proizvodnem procesu ([2], [3]) (slika 3). Pri gradnji modela opazovanega proizvodnega procesa je bil sam model zasnovan tako, da je omogočena Slika 3. Osnovni princip virtualne tovarne uporaba vhodnih podatkov, ki so namenjeni za dejansko proizvodnjo. Model je zasnovan parametrično, s čimer je omogočena uporaba različnih vhodnih podatkov, kot so na primer različni proizvodni plani. Obenem model popisuje dejanski proizvodni proces v taki meri, da so zajete vse njegove bistvene značilnosti ([2], [3]). Izpisi o proizvodnih časih v modelu so izdelani za lot, ki je privzet kot osnovni opazovani element materialnega toka v proizvodnem procesu. Na podlagi predpostavk virtualne tovarne ([2], [3]) in značilnosti dejanskega opazovanega proizvodnega procesa smo zasnovali logično shemo modela proizvodnega procesa (slika 4). Sam simulacijski model tako zajema podmodel lakirnice in podmodel predmontaže (slika 4). Podmodel lakirnice popisuje proces lakiranja, pri čemer predstavlja vhodne podatke proizvodni plan za lakirnico, izhodne podatke pa proizvodni časi lotov gotovih lakiranih izdelkov (slika 5). Podmodel predmontaže popisuje odjem gotovih lakiranih izdelkov iz vmesnih skladišč predmontaže glede na proizvodni plan predmon-taže, pri čemer predstavlja vhodne podatke podmodela proizvodni plan za predmontažo, izhodne podatke pa proizvodni časi zadnjih zaključenih predmontaž na posameznih linijah predmontaže (slika 5). Z logično povezavo obeh podmo-delov smo vzpostavili zasledovanje ažurnega stanja gotovih lakiranih izdelkov v vmesnih skladiščih pred linijami predmontaže. Vhodni podatki Proizvodni plan lakirnice Začetna zaloga lak. izd. v skladiščih Proizvodni plan predmontaže Simulacijski model Podmodel lakirnice l1 l2 „ l3 Podmodel predmontaže pu p12 J- p12 p13 --►j PIS P\4 Izhodni podatki Rezultati simulacije lakirnice Trenutna zaloga lak. izd. v skladiščih I ■ ll.. J Zadnja zaključena predniontaža - za vsako linijo predmontaže Slika 4. Logična shema simulacijskega modela 44 Slika 5. Relacije med strukturami podatkov v modelu opazovanega proizvodnega procesa Za model proizvodnega procesa smo zasnovali ustrezne relacije med podatkovnimi strukturami, ki so uporabljene v modelu (slika 5). Za spremljanje aktualne zaloge gotovih lakiranih izdelkov moramo spremljati stanje v treh podatkovnih strukturah modela: začetno zalogo gotovih lakiranih izdelkov v skladiščih pred linijami predmontaže, število izdelanih gotovih lakiranih izdelkov v podmodelu lakirnice in število porabljenih gotovih lakiranih izdelkov v podmodelu predmontaže. Tekočo zalogo gotovih lakiranih izdelkov sprotno spremljamo preko treh različnih izpisov (slika 5), da je ažurno stanje zalog uporabniku kar najbolj nazorno predstavljeno: • preko tabele tekočih zalog v skladiščih predmontaže, • preko grafa tekočih zalog in • preko izpisa v zaslonskem oknu s prikazom števila gotovih lakiranih izdelkov v posameznem skladišču predmontaže. Na osnovi logične sheme modela in relacij med podatkovnimi strukturami v modelu smo izdelali računalniški simulacijski model lakirnice in predmontaže. 3.2 Računalniški model in struktura podatkov Računalniški model smo v okviru raziskovalnega dela izdelali v programskem paketu Plant Simulation 7.6 (sslika 6). V modelu so enostavne logične odvisnosti proizvodnega procesa popisane s standardnimi objekti programskega paketa, zahtevnejše logične odvisnosti pa z metodami oziroma podprogrami v programskem jeziku SimTalk ([4], [5], [6]). Potrebni vhodni podatki za računalniški model, ki jih je zagotovilo podjetje Gorenje, d. d., iz dejanske proizvodnje, so zapisani v tabelah in so sledeči: • vhodni podatki za proces lakiranja (Proizvodni plan lakirnice na sliki 4, preglednica 1), • vhodni podatki za proces predmontaže (Proizvodni plan predmontaže na sliki 4, preglednica 2) in • vhodni podatki o začetnih zalogah v vmesnih zalogovnikih predmontaže (Začetna zaloga lak. izd. v skladiščih na sliki 4, preglednica 3). Vhodni podatki za proces lakiranja (preglednica 1) zajemajo vse bistvene podatke o lakiranju izdelkov v posameznem lotu: ID oznako, količino izdelkov v lotu, število kosov na obešalo, oznako lakirne kabine, oznako vmesnega skladišča in čas transporta od lakirne kabine do vmesnega skladišča. Vhodni podatki za proces predmontaže (preglednica 2) zajemajo vse bistvene podatke o procesu pred-montaže posameznega hladilnika: Preglednica 1. Primer podatkov za proizvodni plan lakirnice Šifra Zaporedje Količina Št. kosov na obešalo Št. lak. kabine Čas menjave (min.) Št. predmontaže_ skladišče Transport od razlaganja do skladišč ohišij in vrat (min.) 280607 1 90 1 2 12 1 307630 2 60 1 1 13 1 303223 3 70 2 1 153 4 303228 4 80 4 1 153 4 279768 5 90 20 2 16 1 Slika 6. Računalniški model v Plant Simulation Preglednica 2. Primer podatkov za proizvodni plan predmontaže Šifra hladilnika Količina serije Zap. številka zapisa Šifra lak. ohišja Št. lak. ohišij (kos) Skladišče Šifra lak. vrat Hl Št. lak. vrat Hl Skladišče Šifra lak. vrat ZO Št. lak. vrat ZO Skladišče Šifra lak. robnika SP Št. lak. robnik SP Skladišče Šifra lak. vezni profil SR Število lak. vezni profil SR Skladišče Šifra lak. vezni profil ZG Število lak. vezni profil ZG Skladišče Šifra lak. letev podnožna OT Število lak. letev podnožna OT Skladišče 335551 168 A1 138333 1 11 253211 1 151 253216 1 151 105413 1 16 107672 1 16 105403 1 16 0 16 382423 70 A2 138333 1 11 318946 1 151 263064 1 151 105413 1 16 107672 1 16 105403 1 16 0 16 376020 4 A3 138333 1 11 379225 1 151 263064 1 151 105413 1 16 107672 1 16 105403 1 16 0 16 332018 210 A4 138333 1 12 253211 1 152 253216 1 152 105413 1 16 107672 1 16 105403 1 16 0 16 332018 70 A5 138333 1 12 253211 1 152 253216 1 152 105413 1 16 107672 1 16 105403 1 16 0 16 šifra hladilnika, količina serije in za vsak sestavni del, ki se vgradi v posamezen hladilnik: šifra, število in skladišče lakiranega izdelka. Začetno zalogo v posameznem skladišču pred linijami predmontaže pred začetkom izvajanja simulacije vnese- mo v preglednico Začetna zaloga lak. izd. v skladiščih (preglednica 3). Zadnji korak pred izvajanjem simulacije je nastavitev začetnega časa simulacije in parametrov o režimih dela tako za lakirnico kot predmonta-žo oziroma nastavitev delovnih kole- darjev za vsako posamezno izmeno. ■ 4 Izvajanje simulacije modela proizvodnega procesa Z izvajanjem simulacije modela proizvodnega procesa smo pridobili sledeče podatke: Preglednica 3. Primer podatkov za začetno zalogo lakiranih izdelkov Preglednica 5. Primer tabele s podatki o aktualnih zalogah v skladiščih Skladiščno Začetna zaloga mesto lakiranih izdelkov 11 90 12 120 13 90 14 90 151 88 152 12 153 125 154 812 16 1000 17 85 Skladiščno Št. izdelanih izdelkov Tekoča Št. porabljenih izdelkov mesto od začetka simulacije zaloga od začetka simulacije 11 224 72 242 12 313 153 280 13 308 85 313 14 306 46 350 151 420 24 484 152 618 70 560 153 520 19 626 154 360 472 700 16 3620 752 3868 17 0 85 0 • izhodne podatke za proces lakiranja (Rezultati simulacije lakirnice na sliki 4, preglednica 4), • podatke o aktualnih zalogah gotovih lakiranih izdelkov v vmesnih skladiščih pred predmontažo (Trenutna zaloga lak. izd. v skladiščih na sliki 4, preglednica 5); na podlagi teh podatkov sta izdelana še: • izpis aktualne zaloge gotovih lakiranih izdelkov v vmesnih skladiščih predmontaže neposredno preko izpisov v zaslonskem oknu in • izpis aktualne zaloge gotovih lakiranih izdelkov v vmesnih skladiščih predmontaže preko grafa (slika 7). V tabeli o rezultatih simulacije za proces lakiranja (preglednica 4) so zbrani podatki o času začetka lakiranja posameznega lota in o času uskladi-ščenja posameznega lota v vmesno skladišče gotovih izdelkov. Ta čas nam daje podatek, kdaj so posamezni gotovi izdelki pripravljeni za vgradnjo na linijah predmontaže. Časi so spremljani v dveh zapisih: absolutno in relativno glede na čas začetka izvajanja simulacije in obenem pripravljeni za nadaljnje analize. V tabeli o aktualnih zalogah v skladiščih (preglednica 5) so zbrani podatki o aktualnem številu gotovih lakiranih izdelkov v posameznem vmesnem skladišču pred predmontažo. Poleg teh podatkov so v tej tabeli zbrani tudi podatki o aktualnem številu izdelanih gotovih lakiranih izdelkov od začetka simulacije in podatki o aktualnem številu porabljenih gotovih lakiranih izdelkov od začetka simulacije. Graf aktualnih zalog gotovih lakiranih izdelkov v vmesnih skladiščih pred predmontažo (slika 7) prikazuje aktualno stanje izdelkov v posameznem skladišču pred predmon- tažo in se obnavlja ob vsakem zaključku lakiranja posameznega lota. ■ 5 Ugotovitve V prispevku smo predstavili primer dobre prakse sodelovanja med industrijo in fakulteto. Rezultat raziskovalnega dela kaže prednosti in možnosti, ki jih imamo z izdelavo Slika 7. Izpis aktualne zaloge preko grafa Preglednica 4. Izhodni podatki simulacije o procesu lakiranja Šifra Zaporedje Količina Št. kosov na obešalo Št. lak. kabine Čas menjave (min.) Št. predmonta-že_skladišče Transport od razlaganja do skladišč ohišij in vrat (min.) Začetek lakiranja (DateTime) Začetek lakiranja (Time) Konec lakiranja (DateTime) Konec lakiranja (Time) 280607 1 90 1 2 12 1 2012/10/15 06:00:00.0000 0.0000 2012/10/15 06:51:00.0000 51:00.0000 307630 2 60 1 1 13 1 2012/10/15 06:24:00.0000 24:00.0000 2012/10/15 07:15:00.0000 1:15:00.0000 303223 3 70 2 1 153 4 2012/10/15 06:40:00.0000 40:00.0000 2012/10/15 07:29:00.0000 1:29:00.0000 303228 4 80 4 1 153 4 2012/10/15 06:49:20.0000 49:20.0000 2012/10/15 07:38:20.0000 1:38:20.0000 279768 5 90 20 2 16 1 2012/10/15 06:54:40.0000 54:40.0000 2012/10/15 07:40:40.0000 1:40:40.0000 modela in izvajanjem simulacije: • imamo možnost nastavitve različnih delovnih koledarjev tako za lakirnico kot za predmontažo, • imamo možnost nastavitev različnih režimov odmorov za delavce v posameznih izmenah tako za lakirnico kot za predmontažo, • imamo možnost nastavitve različnih začetnih zalog v vmesnih skladiščih gotovih lakiranih izdelkov pred linijami predmontaže, • imamo možnost hitrega izvajanja različnih proizvodnih planov tako za lakirnico kot za predmontažo, • imamo možnost hitrega spreminjanja velikosti lotov v proizvodnih planih, • imamo možnost nastavljanja hitrosti izvedbe simulacije oziroma jo lahko izvajamo po korakih, • z enostavnimi dograditvami imamo možnost izdelave želenih izpisov o poteku simulacije. Z raziskovalnim delom izdelan si-mulacijski model smo testirali na podatkih iz dejanske proizvodnje, pri čemer smo dokazali uporabnost izdelanega modela. Predstavljeni model je v primerjavi s preračuni napovedovanja poteka proizvodnega procesa mnogo bolj uporaben, ker dosledno upošteva zaporedje izvajanja posameznih operacij lakiranja ob pogoju, da se posamezna operacija lakiranja lahko izvede takrat, ko so izpolnjeni vsi pogoji za njen začetek. Meritve porabljenega časa za izvedbo simulacije so v fazi testiranja modela pokazale, da porabimo po opravljenih začetnih nastavitvah približno 15 sekund za izvedbo simulacije proizvodnega procesa za cel delovni dan (dve izmeni), kar je bistveno hitreje od preračunov napovedovanja poteka proizvodnega procesa. Sama zgradba simulacijskega modela, ki je sestavljen iz funkcionalnih podmodelov, v našem primeru podmodela lakirnice in podmodela predmontaže, se je izkazala za zelo uporabno. Preko podmodela lakirnice sprotno zasledujemo število izdelanih gotovih lakiranih izdelkov, kjer je najmanjša enota skupine enakih gotovih lakiranih izdelkov lot. Preko podmodela predmontaže pa zasledujemo število porabljenih gotovih lakiranih izdelkov iz skladišč pred linijami predmontaže. In z ustrezno povezavo obeh podmodelov sprotno zasledujemo ažurno stanje lakiranih izdelkov v vmesnih skladiščih predmontaže v kateremkoli trenutku simulacije. Ažurno stanje v skladiščih gotovih izdelkov sprotno izpisujemo na želen način in v želeni obliki. Na splošno pa je glavna in bistvena prednost virtualne proizvodnje preko izdelave modelov in izvajanja simulacije v primerjavi z dejansko proizvodnjo ta, da se ne porablja nič materiala, nič energije in se ne uporabljajo proizvodna sredstva, ampak se obdelujejo le podatki. Literatura [1] Podatki o podjetju Gorenje, d. d. - interno gradivo, Velenje, 2012. [2] Debevec, M.: Modeliranje strege orodij pri obdelavi v digitalnem okolju, doktorska disertacija, Fakulteta za strojništvo, Univerza v Ljubljani, Ljubljana, 2010. [3] Debevec, M., Herakovič, N.: Vir-tualna proizvodnja v virtualni tovarni za primere maloserijske proizvodnje, Posvet Avtomatizacija strege in montaže 2011 - ASM '11: zbornik posveta, Fakulteta za strojništvo, Univerza v Ljubljani, Ljubljana, 2011. [4] Bangsow, S.: Manufacturing simulation with Plant Simulation and Simtalk: Usage and Programming with Examples and Solutions, Heidelberg: Springer, Berlin, 2010. [5] eM-Plant: Reference Manual, Tecnomatix Technologies GmbH & Co. KG, 1998. [6] eM-Plant: Objects Manual, Tecnomatix Technologies GmbH & Co. KG, 1998. Optimization of stock of semi-finished parts for refrigerators through a model in computer and discrete event simulation Abstract: Gorenje d.d. is one of the major manufacturers of refrigerators. The production lines among other includes painting line for painting raw products and intermediate storages of finished painted products, which should provide sufficient capacity for the existing production volume and pre-assembly. The finished painted products are installed on the pre-assembly lines, for which are considered to be operating without stopping. The company plans to relocate a refrigerators production to a new location, where the capacity of the interim storages of finished painted products is decreased by approximately 6.5 times. The reduced capacity of planned interim storages for planners of production process means extremely precise planning of painting process that all the necessary finished painted products are provided on the pre-assembly lines for housings and doors in the appropriate quantities and also the minimal critical stocks must be considered for the cases of painting line deadlocks. For this reason, the company has connected with laboratory LASIM from the Faculty of Mechanical Engineering in Ljubljana. Within the researches there was developed a computer model of the painting and pre-assembly production process that through the implementation of simulation enables tracking and real-time monitoring of the current status of finished painted products stock in intermediate storages with regards to the production plan of painting. Keywords: discrete event simulation, modelling, optimization, production process, large-scale production NASVIDENJE na TEHNIŠKEM POSVETOVANJU . VZDRŽEVALCEV SLOVENIJE ki bo 17. in 18. oktobra 2013 | www.tpvs.si Vpliv kombinacije toplotne obdelave, podhlajevanja in nitriranja na tribološke in nosilne lastnosti hitroreznega jekla Bojan PODGORNIK, Vojteh LESKOVŠEK, Jure JERINA Izvleček: Preoblikovalna orodja so pri delovanju istočasno izpostavljena mehanskim, termičnim, kemijskim in tribološkim obremenitvam. Tako kompleksni kontaktni pogoji zahtevajo zelo specifične mehanske, še posebej pa tribološke lastnosti kontaktnih površin. Materiali za preoblikovalna orodja morajo tako izpolnjevati najrazličnejše zahteve, ki pa niso vedno istočasno dosegljive, kot je primer visoke trdote in žilavosti, odpornosti na abrazijsko in adhezijsko obrabo itd. Cilj predstavljenega dela je bil raziskati vpliv kombinacije vakuumske toplotne obdelave, podhlajevanja in nitriranja površine na lastnosti PM hitroreznega jekla, tako s stališča ob-rabne odpornosti, odpornosti na prenos preoblikovanega materiala in povečanja nosilnosti v primeru nanosa PACVD-prevleke. Rezultati kažejo, da podhlajevanje prispeva k izboljšanju abrazijske in adhezijske obrabne odpornosti hitroreznega jekla, ima pa negativen vpliv na nosilnost, ki se s povečanjem temperature avsteniti-zacije in v kombinaciji z nitriranjem stopnjuje. Ključne besede: podhlajevanje, nitriranje, nosilnost, obraba, trenje ■ 1 Uvod Pri preoblikovanju so orodja izpostavljena izredno kompleksnim kontaktnim pogojem, ki so posledica različnih vplivov (mehanska, termična, kemijska in tribološka obremenitev) [1]. Materiali za preoblikovalna orodja morajo tako izpolnjevati najrazličnejše zahteve, ki pa niso vedno istočasno dosegljive, kot je primer visoke trdote in žilavosti. Poleg mehanskih lastnosti na učinkovitost Izr. prof. dr. Bojan Podgornik, univ. dipl. inž., prof. dr. Vojteh Leskovšek, univ. dipl. inž.; oba Inštitut za kovinske materiale in tehnologije, Ljubljana Jure Jerina, univ. dipl. inž., Univerza v Ljubljani, Fakulteta za strojništvo in vzdržnost orodja vplivajo tudi tribološke lastnosti površine, vključujoč abrazijsko obrabno odpornost, nosilnost in odpornost na prenos preoblikovanega materiala. Z uporabo različnih procesov in parametrov toplotne obdelave vplivamo na mikro-strukturo jekla, s čimer lahko njegove mehanske in tribološke lastnosti prilagajamo izbrani aplikaciji [2]. V zadnjem desetletju je bil posvečen precejšen poudarek raziskavam vpliva nizkotemperaturne toplotne obdelave na lastnosti orodnih jekel [3-5]. Podhlajevanje ni zamenjava za dobro toplotno obdelavo, kot se velikokrat napačno sklepa, temveč dopolnilni proces konvencionalne toplotne obdelave pred popuščanjem [4]. Poleg tega, da podhlaje-vanje zagotavlja dimenzijsko stabilnost materiala, naj bi izboljšalo tudi abrazijsko obrabno odpornost [3, 5], odpornost na utrujanje [6] in povečalo trdoto in trdnost materiala [5]. Glavni razlog izboljšanja lastnosti materiala je v popolni transformaciji zaostalega avstenita v martenzit in precipitaciji finih h-karbidov v po-puščeni martenzitni osnovi [7]. Druga možnost modifikacije kontaktne površine orodij, ki se že uspešno uporablja za izboljšanje obrabne odpornosti, je uporaba kemo-termičnega poboljšanja (ce-mentacija, nitriranje, ...) [8] ali nanos trdih zaščitnih prevlek [9]. Pri tem izstopa nitriranje v plazmi, ki omogoča tvorjenje površinskih plasti z odličnimi tribološkimi lastnostmi [10, 11], ki poleg povečanja trdote zagotavljajo tudi dobro obrabno odpornost, nizek koeficient trenja, predvsem pa povečano odpornost na prenos preoblikovanega materiala [12]. V primeru trdih zaščitnih prevlek, nanesenih s PVD- ali PA-CVD-tehnologijo, pa povzroča dodatno težavo nosilnost podlage. Zaradi velike razlike v trdoti osnovnega materiala in prevleke kakor tudi majhnih debelin prevlek neustrezna nosilnost podlage privede do takojšnjega pokanja in luščenja prevleke. Z združevanjem različnih postopkov modifikacije podlage bi lahko združili njihove pozitivne lastnosti in s tem izboljšali mehanske, nosilne in tribološke lastnosti preoblikovalnih orodij. Cilj predstavljenega dela je bil raziskati vpliv kombinacije vakuumske toplotne obdelave, podhlajevanja in nitriranja površine na lastnosti PM hitroreznega jekla tako s stališča obrabne odpornosti in odpornosti na prenos preoblikovanega materiala kot tudi s stališča povečanja nosilnosti v primeru nanosa PACVD--prevleke. ■ 2 Eksperimentalni podatki 2.1 Material V predstavljeni raziskavi je bilo uporabljeno komercialno hitrorezno jeklo S390 Microclean jeklarne Bo-ehler, izdelano po postopku metalurgije prahov (PM) s sledečo kemijsko sestavo (wt. %): 1,47 % C, 0,54 % Si, 0,29 % Mn, 0,023 % P, 0,014 % S, 4,83 % Cr, 1,89 % Mo, 4,77 % V, 10,05 % W in 8,25 % Co. Vzorci v obliki ploščic (0 20 mm x 9 mm) in cilindrov (0 10 mm x 100 mm) so bili izrezani iz valjanih in mehko žarjenih palic, površinsko brušeni in polirani na Ra» 0,1 |jm. 2.2 Priprava vzorcev Pregled uporabljenih parametrov in kombinacij vakuumske toplotne obdelave, podhlajevanja in nitriranja v plazmi je podan v tabeli 1. Po izdelavi so bili vsi vzorci najprej toplotno obdelani v horizontalni vakuumski peči. Predgrevanju na temperaturo 1050 °C je sledilo segrevanje (25 °C/min) na temperaturo avsteniti-zacije 1130 °C (skupina A) oz. 1230 °C (skupina B), držanje vzorcev na temperaturi avstenitizacije do 6 minut in kaljenje v enakomernem toku dušika pri tlaku 5 barov do temperature 80 °C. Po kaljenju je bila ena serija vzorcev posamezne skupine trojno popuščana (3 x 2h) pri temperaturi 540 °C. Druga serija je bila dvojno popuščena (2 x 2h; 540 °C), čemur je sledilo dveurno nitriranje v plazmi pri 520 °C. Tretja in četrta serija vzorcev sta bili podhlajeni, nato pa ali enojno popuščeni ali nitrirani v plazmi. Po toplotni obdelavi je bila površina vseh vzorcev ponovno po-lirana na vrednost Ra» 0,1 |jm. Podhlajevanje je bilo izvedeno z nadzorovanim potapljanjem izbranih vzorcev (tabela 1) v tekoči dušik za 25 oz. 40 ur. Na drugi strani je bilo dveurno nitriranje v plazmi izvedeno pri temperaturi 520 °C, absolutnem tlaku 3,3 hPa in plinski mešanici 95 vol. % H2 in 5 vol. % N2. Z namenom določitve vpliva parametrov in kombinacije posameznih procesov kemo-termične obdelave na nosilnost podlage je bil po en vzorec vsake skupine (A1-B6) oplaščen z večplastno TiCN-prevle-ko debeline ~2 |jm in trdote 3000 HV, ki je bila nanesena s PACVD-po-stopkom pri temperaturi 510 °C. 2.3 Tribološki preizkusi Vpliv parametrov in kombinacije vakuumske toplotne obdelave, podhlajevanja in nitriranja v plazmi na odpornost PM hitroreznega jekla S390 na prenos nerjavnega jekla AISI 304 (350 HV) je bil določen na napravi Load-scanner [13], ki omogoča zvezno povečevanje obremenitve med preizkusom. Pri tem vsaka točka vzdolž kontakta ustreza točno določeni obremenitvi. Preizkusi odpornosti na prenos nerjavnega jekla so bili izvedeni v pogojih suhega drsnega kontakta (T = 20 °C), pri drsni hitrosti 0,01 m/s in območju obremenitve med 50 in 600 N. Odpornost na prenos nerjavnega jekla je bila določena z zasledovanjem koeficienta trenja in analizo kontaktnih površin ter določitvijo kritičnih obremenitev začetka prenosa ter tvorjenja plasti prenesenega materiala. Abrazijska obrabna obstojnost raziskovanega PM hitroreznega jekla je bila določena pri izmeničnem drsenju prav tako v pogojih suhega drsnega kontakta in pri sobni temperaturi. Z namenom osredotočenja Tabela 1. Parametri toplotne obdelave, podhlajevanja in nitriranja v plazmi Oznaka Avstenitizacija Podhlajevanje Popuščanje [°C/h] Nitriranje v plazmi [°C/h] Temp. [°C] Čas [min] Temp. [°C] Čas [h] A1 1130 6 / / 540/540/510/2h / A2 1130 6 / / 540/540/2h 520/2h A3 1130 6 -196 25 540/2h / A4 1130 6 -196 25 / 520/2h A5 1130 6 -196 40 540/2h / A6 1130 6 -196 40 / 520/2h B1 1230 2 / / 540/540/510/2h / B2 1230 2 / / 540/540/2h 520/2h B3 1230 2 -196 25 540/2h / B4 1230 2 -196 25 / 520/2h B5 1230 2 -196 40 540/2h / B6 1230 2 -196 40 / 520/2h raziskave zgolj na obrabo hitrore-znega jekla je bila kot protimaterial uporabljena oscilirajoča kroglica Al2O3 s premerom 10 mm. Obrabni preizkusi so bili izvedeni pri povprečni drsni hitrosti 0,02 m/s (frekvenca 5 Hz in amplituda 2,4 mm), začetnem Hertzevem kontaktnemu tlaku 1,3 GPa (Fn = 10 N) in celotni drsni poti 30 m. Rezultati so bili ovrednoteni glede na volumen obrabe raziskovanega hitroreznega jekla. Tudi nosilnost oplaščenih vzorcev PM hitroreznega jekla S390 je bila določena na napravi Load-Scanner. V tem primeru je bil kot protimaterial uporabljen poliran WC-valj, trdote ~2000 HV. Preizkusi so bili ponovno izvedeni v pogojih suhega drsnega kontakta pri temperaturi 20 °C in drsni hitrosti 0,01 m/s. Z namenom določitve kritične obremenitve nastanka razpok oz. porušitve TiCN--prevleke je bila obremenitev povečana na območje med 500 in 4000 N. Vsi preizkušanci so bili pred preizkusi očiščeni v ultrazvočni kopeli etanola in posušeni na zraku. ■ 3 Rezultati 3.1 Mikrostruktura Mikrostruktura raziskovanega PM hitroreznega jekla po posamezni kombinaciji kemo-termične obdelave (tabela 1) je prikazana na sliki 1, vrednosti pripadajočih trdot površine pa so zbrane v tabeli 2. Po kaljenju s temperature avstenitizacije 1130 °C in trojnem popuščanju (vzorec A1) je mikrostruktura sestavljena iz popu-ščenega martenzita in enakomerno razporejenih finih neraztopljenih ev-tektičnih karbidov tipa MC (sivi in črni) in M6C (beli) s povprečnim premerom 1.2 |jiti (slika 1a). S povišanjem temperature avstenitizacije na 1230 °C (vzorci B1-B3) dosežemo podobno finozrnato martenzitno mikrostruktu-ro z enakomerno porazdelitvijo finih neraztopljenih evtektičnih karbidov in brez proevtektoidnih karbidov, raztopljenih po mejah primarnih avsteni-tnih zrn. Kljub vsemu pa v primerjavi z nižjo temperaturo avstenitizacije (1130 °C) višja temperatura zmanjša količino in velikost (< 1,0 |jm) neraztopljenih evtektičnih karbidov (slika 1b). S kombinacijo podhlajevanja in enojnega popuščanja (vzorci A3, A5 in B3, B5) dosežemo zelo podobno mikro-strukturo popuščenega martenzita in neraztopljenih evtektičnih karbidov. Vendar pa, v primerjavi s trojnim popuščanjem, 25-urno podhlajevanje v tekočem dušiku privede do nastanka finejše igličaste martenzitne mikrostrukture (slika 1c) in povečanja trdote površine s 66,8 na 67,0 HRc pri skupini, kaljeni z nižje temperature avstenitizacije (skupina A), in s 66,7 celo na 68,0 HRc pri skupini z višjo temperaturo avstenitizacije (skupina B). Z daljšanjem časa podhlajevanja se ohranja igličasta martenzitna mikrostruktura, poveča pa se trdota površine, kot je razvidno iz tabele 2. Po nitriranju je na površini raziskovanega PM hitroreznega jekla ~65 |jm debela difuzijska plast, nismo pa zasledili znakov spojinske cone ali razpok (slika 1d). Z nitriranjem v plazmi se je trdota površine skupine vzorcev A, kaljenih z nižje temperature avstenitizacije, povečala z 965 HV01 na ~1340 HV01, pri skupini B pa z 952 HV01 na ~1400 HV01. Po drugi strani pa kombinacija podhlajevanja in nitriranja v plazmi nima praktično nikakršnega vpliva na mikrostrukturo jedra ali trdoto površine (tabela 2). Kot je razvidno iz tabele 2, kombinacija višje temperature avstenitizacije, podhlajevanja in/ali nitriranja v plazmi daje višje trdote površine raziskovanega hitroreznega jekla. W • 'S 7 F2 k > « • * ' m ■ a • a v 4 i. M i o ® 0 X ; 1 ♦ 0 00 ft » « MT SCI 1S.OW X5XCO 1|irn WDRlrnro Slika 1. Mikrostruktura vakuumsko toplotno obdelanega, podhlajenega in nitriranega PM hitroreznega jekla S390: a) A1, b) B1, c) A3 in č) A4 Tabela 2. Trdota površine po vakuumski toplotni obdelavi, podhlajevanju in nitriranju Oznaka Al A2 A3 A4 A5 A6 Trdota HRc 66,8 67,0 67,1 HVni 964 ± 17 1338 ± 41 966 ± 27 1364 ± 46 1342 ± 12 1342 ± 12 Oznaka B1 B2 B3 B4 B5 B6 HRc 66,7 68,4 68,5 HV„, 952 ± 22 1383 ± 25 984 ± 23 1428 ± 44 1405 ± 23 1401 ± 38 3.2 Odpornost na prenos nerjavnega jekla Odpornost PM hitroreznega jekla S390 na prenos obdelovanega materiala smo določili na podlagi kritične obremenitve, pri kateri zasledimo prve znake prenosa nerjavnega jekla na površino jekla S390 (slika 2a), in obremenitve, pri kateri se prične tvoriti debelejši sloja prenesenega materiala (slika 2b). V primeru trojnega popuščanja (vzorec A1) smo prve znake prenosa nerjavnega jekla zasledili pri obremenitvi 200 N, tvor-jenje povezanega sloja prenesenega materiala pa pri obremenitvi nad 350 N. Podobne rezultate zasledimo pri obeh temperaturah avstenitizacije, 1130 °C (vzorec A1) in 1230 °C (vzorec B1), kot je razvidno s slike 3. Na drugi strani s podhlajevanjem (vzorci A3, A5, B3 in B5) dosežemo boljšo odpornost na prenos materiala raziskovanega hitroreznega jekla. Kritični obremenitvi začetka prenosa in tvorjenja povezanega sloja sta se pri vzorcu, podhlajevanem 25 h (A3), povečali na 210 N in 390 N, s podaljšanjem časa podhlajevanja na 40 h (vzorec A5) pa celo na 260 N in 470 N (slika 3). Boljše rezultate, dobljene pri daljšem času podhlajevanja, je moč pripisati bolj fini igličasti mar-tenzitni mikrostrukturi. Po pričakovanju je tudi nitriranje v plazmi izboljšalo odpornost raziskovanega hitroreznega jekla na prenos nerjavnega jekla. V primerjavi z ne-nitriranim vzorcem A1 se je kritična obremenitev začetka prenosa nerjavnega jekla z nitriranjem (A2) povečala na 230 N in kritična obremenitev tvorjenja povezanega sloja na 370 N. Po drugi strani pa kombinacija nitriranja v plazmi s podhlajevanjem (A4, A6, B4, B6) privede celo do poslabšanja odpornosti na prenos nerjavnega jekla. Pri tem daljši časi podhlajevanja pomenijo tudi do 30 % slabše rezultate (slika 3). 3.3 Obrabna odpornost Slika 4 prikazuje abrazijsko obrab-no odpornost toplotno obdelanega in nitriranega PM hitroreznega jekla S390. V primeru vakuumske toplotne obdelave in trojnega popuščanja (A1 Slika 2. Primer (a) pričetka prenosa in (b) tvorjenja povezane plasti nerjavnega jekla na površini PM hitroreznega jekla S390 in B1) je stopnja obrabe raziskovanega hitroreznega jekla po 30 m suhega drsnega kontakta med 1,7 in 2,2x10-6 mm3/Nm. Pri tem višja temperatura avstenitizacije, ki daje mikrostruktu-ro z manjšo količno neraztopljenih evtektičnih karbidov, vodi do večje stopnje obrabe. Po drugi strani uporaba podhlajevanja (A3, A5, B3, B5) bistveno ne vpliva na abrazijsko ob-rabno odpornost PM hitroreznega jekla S390. Kljub vsemu pa povečanje trdote površine, ki jo dosežemo s podaljšanjem časa podhlajevanja s 25 na 40 ur, privede do zmanjšanja stopnje obrabe, ki pa je v primerjavi s trojnim popuščanjem manjše od 10 % (slika 4). Občutno zmanjšanje stopnje obrabe dosežemo z nitriranjem jekla v plazmi. Preko tvorjenja površinske nitridne plasti in povečanja trdote površine se je stopnja obra- Slika 3. Kritična obremenitev pričetka prenosa (Lcl) in nastanka povezane plasti nerjavnega jekla (LJ na površini vakuumsko toplotno obdelanega, podhla-jenega in/ali nitriranega hitroreznega jekla Slika 4. Vpliv kombinacije toplotne obdelave na koeficient trenja in stopnjo obrabe be raziskovanega hitroreznega jekla zmanjšala na zgolj 1,1x10-6 mm3/Nm (slika 4). V primerjavi z nenitriranim jeklom je nitriranje v plazmi zmanjšalo tudi vpliv temperature avstenitiza-cije na tribološke lastnosti, pri čemer pa višja temperatura avstenitizacije še vedno pomeni večjo obrabo. Po drugi strani kombinacija podhlaje-vanja in nitriranja v plazmi ne kaže nikakršnega pozitivnega učinka v smislu povečanja abrazijske obrabne obstojnosti, kot je razvidno s slike 4. 3.4 Nosilnost podlage Vpliv toplotne obdelave podlage na nosilne lastnosti PM hitroreznega jekla S390 in sposobnost zagotavljanja ustrezne podpore trdi TiCN--prevleki je bil določen z analizo razpok na površini prevleke. Pri tem smo določili kritično obremenitev nastanka prvih razpok (slika 5a) in pričetka njihovega zgoščevanja (slika 5b), prikazanih na sliki 6, ter dolžino in gostoto razpok pri obremenitvi 3500 N (slika 7). V primeru podlage, kaljene s temperature avstenitizacije 1130 °C, in trojnega popuščanja (A1) so se prve razpoke v prevleki TiCN pojavile pri obremenitvi 2200 N, večja gostota le-teh pa nad 2500 N. Skupna dolžina razpok pri 3500 N je bila 1,5 mm z gostoto 5,7 razpok/mm. S podhla-jevanjem (vzorca A3 in A5) se sama nosilnost hitroreznega jekla ni spremenila, povečali pa sta se gostota in dolžina razpok, predvsem pri krajšem času podhlajevanja. Negativen vpliv podhlajevanja na nosilnost hitroreznega jekla je precej bolj izrazit pri višji temperaturi avstenitizacije (vzorci B1, B3 in B5). Medtem ko dvig temperature avstenitizacije s 1130 °C na 1230 °C (A1-B1) poveča nosilnost za ~20 %, s kombinacijo podhlajevanja pade kritična obremenitev nastanka razpok pod 2000 N (slika 6), dolžina in gostota razpok pa se povečata za več kot 30 % (slika 7). Pri tem ima daljši čas podhlajevanja na splošno manj negativen vpliv. Nasprotno od pričakovanega privede nitriranje površine PM hitroreznega jekla do poslabšanja nosilnih lastnosti hitroreznega jekla S390, tako v smislu znižanja kritične obremenitve pričetka pokanja TiCN-prevleke Slika 5. Primer (a) nastanka razpok v prevleki TiCN in (b) povečevanje njihove gostote in dolžine (< 2000 N), predvsem pa povečanja dolžine in gostote razpok (slika 7). Tudi v primeru nitriranja višja temperatura avstenitizacije (B2) izboljša nosilnost raziskovanega hitrorezne-ga jekla, medtem ko jo kombinacija podhlajevanja precej poslabša. ■ 4 Diskusija Z zmanjšanjem števila neraztopljenih evtektičnih karbidov višja temperatura avstenitizacije (A^B) zniža trdoto površine hitroreznega jekla in s tem njeno abrazijsko obrabno odpornost (slika 4). Kljub vsemu to ne vpliva na odpornost površine proti prenosu preoblikovanega materiala (slika 3), zaradi boljše duktil-nosti pa se izboljša nosilnost podlage (sliki 6 in 7). Pri tem je potrebno opozoriti, da povišanje temperature avste-nitizacije lahko privede do povečanja hrapavosti površine [14], kar nato negativno vpliva na odpornost po-vrši ne na prenos preoblikovanega materiala, lahko pa poslabša tudi oprijemljivost prevleke. Vključitev procesa podhlajevanja v toplotno obdelavo hitroreznega jekla daje bolj finozrna-to mikrostrukturo z višjo trdoto povšine in s tem boljšimi protiobrabnimi la- stnostmi, predvsem odpornostjo na prenos preoblikovanega materiala. Izboljšanje protiobrabnih lastnosti je bolj izrazito pri daljših časih podhlajevanja, ki dajejo tudi nekoliko višje trdote površine (A3^A5, B3^B5). Po drugi strani podhlajevanje negativno vpliva na nosilnost hitroreznega jekla, ki pa se s podaljšanjem časa podhlajevanja zmanjša. S tvorjenjem trde površinske plasti z nizkim koeficientom trenja nitriranje v plazmi močno izboljša tako protiobrabne lastnosti kot tudi odpornost PM hitroreznega jekla na prenos preoblikovanega materiala. Nasprotno pa zaradi zmanjšanja duktilnosti nitriranje pre- Slika 6. Vpliv kombinacije toplotne obdelave podlage na pričetek nastanka (Lc1) in zgoščevanja razpok (LJ v TiCN-prevleki Slika 7. Dolžina in gostota razpok v TiCN-prevleki pri obremenitvi 3500 N cej poslabša nosilnost površine, če je ta prekrita s trdo PACVD-prevleko TiCN. Kljub prednostim, ki jih nudijo posamezni postopki toplotne ali kemo-termične obdelave, kombinacija podhlajevanja in nitriranja izniči prednosti posameznega postopka in v končni fazi privede do precejšnjega poslabšanja tako triboloških (sliki 3 in 4) kot tudi nosilnih lastnosti hitroreznega jekla (sliki 6 in 7). ■ 5 Zaključki Temperatura avstenitizacije predstavlja izredno pomemben parameter toplotne obdelave hitroreznega jekla. S povišanjem temperature avstenitizacije se zmanjšata količina in velikost evtektičnih karbidov, s tem pa poslabša abrazijska obrabna odpornost. Po drugi strani to nima bistvenega vpliva na adhezijsko obrabno odpornost, močno pa izboljša nosilne lastnosti PM hitroreznega jekla. Podhlajevanje PM hitroreznega jekla omogoča doseganje bolj fino-zrnate martenzitne mikrostrukture, ki izboljša tribološke lastnosti površine, predvsem njeno odpornost na prenos preoblikovanega materiala. Daljši časi podhlajevanja na splošno dajejo boljše tribološke lastnosti, lahko pa negativno vplivajo na nosilnost hitroreznega jekla. Najboljše tribološke lastnosti PM hitroreznega jekla dosežemo z uporabo nitriranja v plazmi. Po drugi strani pa nitriranje v plazmi zelo negativno vpliva na nosilno sposobnost PM hitroreznega jekla pri nanosu trdih zaščitnih PACVD-prevlek. Prednosti procesa podhlajevanja oz. nitriranja v plazmi se z njuno kombinacijo izničijo, kar v končni fazi privede do precejšnjega poslabšanja nosilnih in triboloških lastnosti PM hitroreznega jekla. Literatura [1] J. S. Schery, Tribology in me-talworking - Friction, Lubrication and Wear, Oxford publishing, 1984. [2] V. Leskovšek, M. Kalin, J. Vižin-tin, Influence of deep-cryogenic treatment on wear resistance of vacuum heat-treated HSS, Vacuum, Vol. 80 (2006) 507-518. [3] D. N. Collins, Cryogenic treatment of tool steels, Adv. Mater. Process., (1998) H23-H29. [4] D. Mohan Lal, S. Renganaraya-nan, A. Kalanidhi, Cryogenic treatment to augment wear resistance of tool and die steels, Cryogenics, Vol. 41 (2001) 149-155. [5] A. Molinari, M. Pellizzari, S. Gi-alanella, G. Straffelini, K. H. Sti-asny, Effect of deep cryogenic treatment on the mechanical properties of tool steels, J. Mater. Process. Technol., Vol. 118 (2001) 350-355. [6] P. Johan Singh, S. L. Mannan, T. Jayakumar, D. R. G. Achar, Fatigue life extension of notches in AISI 304L weldments using deep cryogenic treatment, Eng. Failure Anaysis, Vol. 12 (2005) 263-271. [7] F. Meng, Role of h-carbide precipitation in the wear resistance improvements of Fe-12Cr-Mo- -V-1.4C tool steel by cryogenic treatment, ISIJ Int., Vol. 34 (1994) 205-210. [8] M. B. Karamis, An investigation of the properties and wear behaviour of plasma-nitrided hot-working steel (H13), Wear, Vol. (1991) 331-342. [9] B. Podgornik, S. Hogmark, O. Sandberg, Proper coating selection for improved galling performance of forming tool steel, Wear, Vol. 261 (2006) 1521. [10] B. Podgornik, J. Vizintin, Wear resistance of pulse plasma nitri-ded AISI 4140 and A355 steels, Mat. Sci. Eng. A, Vol. 315 (2001) 28-34. [11] M. Mubarak Ali, S. Ganesh Sundara Raman, S. D. Pathak, R. Gnanamoorthy, Influence of plasma nitriding on fretting wear behaviour of Ti-6Al-4V, Trib. Int., Vol. 43 (2010) 152160. [12] B. Podgornik, S. Hogmark, Surface modification to improve friction and galling properties of forming tools, J. Mater. Process. Technol., Vol. 174 (2006) 334-341. [13] B. Podgornik, S. Hogmark, J. Pezdirnik, Comparison between different test methods for evaluation of galling properties of surface engineered tool surfaces, Wear, Vol. 257 (2004) 843-851. [14] B. Podgornik, V. Leskovsek, J. Vizintin, Influence of deep-cryogenic treatment on tribological properties of P/M high-speed steel, Mater. Manuf. Process., Vol. 24 (2009) 734-738. Effect of combined vacuum heat treatment, deep-cryogenic treatment and plasma nitriding on tribo-logical and load-carrying properties of high-speed steel Abstract: Forming tools and dies are simultaneously exposed to mechanical, thermal, chemical and tribolo-gical loading. Such complex contact conditions require well defined and specific mechanical and especially tribological properties of the contact surfaces. The aim of the present work was to investigate the effect of combining vacuum heat treatment, deep-cryogenic treatment parameters and plasma nitriding on the performance of powder-metallurgy (P/M) high-speed steel. Special emphasis was put on abrasive wear resistance and resistance to galling under dry sliding conditions as well as load-carrying capacity of P/M high-speed steel when coated with a PACVD coating. Test results show that deep-cryogenic treatment contributes to improved abrasive wear resistance and better galling properties of P/M high-speed steel, however it has negative effect on load-carrying capacity. Degradation of load-carrying capacity was found to exaggerate with austenitizing temperature and plasma nitriding. Key words: deep-cryogenic treatment, plasma nitriding, load-carrying capacity, wear, friction Proizvodnja hidravličnega olja boljše stopnje čistosti Milan KAMBIČ Izvleček: Sveža hidravlična olja že vsebujejo določeno število trdnih delcev. Glede potrebne stopnje čistosti sicer ustrezajo zahtevam standarda DIN 51524, toda za uporabo v sodobnih hidravličnih sistemih in napravah brez dodatne filtracije niso neposredno uporabna. To dodatno filtracijo zato običajno opravijo uporabniki sami na mestu uporabe, in sicer ob nalivanju olja in pred zagonom hidravličnih naprav. Obstaja tudi druga možnost za dosego potrebne stopnje čistosti svežega hidravličnega olja. To je proizvodnja hidravličnih olj z boljšo stopnjo čistosti, kot je standardna. Vendar so bili doslej takšni primeri bolj izjema kot pravilo. Podjetje Olma, d. d., se je zato odločilo, da uporabnikom ponudi tudi to možnost. Glede na pomen čistosti tako hidravličnih sestavin kot uporabljanega hidravličnega olja v sodobnih hidravličnih napravah je tudi povpraševanja po bolj čistem hidravličnem olju vse več. Prispevek obravnava proizvodnjo mineralnega hidravličnega olja z boljšo stopnjo čistosti, vpliv finosti uporabljenih filtrskih elementov in števila prečrpavanj pri filtraciji. Z uporabo ustrezne opreme in primernim postopkom dela lahko odslej uporabnikom ponudimo izredno kvalitetno stopnjo čistosti hidravličnega olja, tako da je neposredno uporabno tudi v najbolj občutljivih hidravličnih sistemih. Ključne besede: hidravlika, olje, čistost, filtracija ■ 1 Uvod Kontrola kontaminacije hidravličnega olja z mehanskimi delci je učinkovit način za izboljšanje zmogljivosti in zanesljivosti, podaljšanje življenjske dobe in zmanjšanje obratovalnih stroškov vseh sistemov v fluidni tehniki. Pri proizvodnji hidravličnega olja smo to dosegli z dodatno namestitvijo ustreznih filtrskih elementov na primerna mesta v proizvodnem procesu. Dosežene stopnje čistosti svežega hidravličnega olja so izjemne. Za uspešno uporabo tako čistih olj pa je izrednega pomena, da se ob proizvodnji dosežene stopnje čistosti med transportom, skladiščenjem in polnjenjem hidravličnih naprav bistveno ne poslabšajo. Mag. Milan Kambič, univ. dipl. inž., Olma, d. d., Ljubljana Začetna stopnja kontaminacije hidravličnega sistema seveda ni odvisna le od čistosti hidravličnega olja, ampak je vsota kontaminantov v sestavljenem sistemu (S) in hidravličnem fluidu (F), torej (NSF = NS + Nf) [1-2]. Pri tem je začetna kontaminacija sestavljenega sistema vsota začetne kontaminacije vseh komponent in kontaminacije, ki izvira iz montaže sistema, kar prikazuje enačba (1): Ci i=1 e N (1) Če pogledamo še podrobneje, je kontaminacija vsake komponente hidravličnega sistema vsota kontaminacije vseh njenih sestavnih delov in kontaminacije, ki izvira iz montaže komponente, kar prikazuje enačba (2): N =|Z NP \ i=1 eN (2) Podobno bi lahko rekli, da je kontaminacija svežega dobavljenega hidravličnega olja vsota kontaminacije samega olja in kontaminacije embalaže. Zaradi tega smo pri proizvodnji hidravličnega olja boljše čistosti posvetili dodatno skrb tudi čistosti embalaže. 1.1 Čistost svežih hidravličnih olj V nobeni od najbolj uveljavljenih mednarodnih specifikacij za hidravlična olja še nekaj let nazaj ni bila zajeta zahteva o potrebni stopnji čistosti svežega hidravličnega olja. Proizvajalci olj glede stopnje čistosti potemtakem niso imeli nobenih obveznosti [3]. V zadnji verziji standarda DIN 51524 (velja od aprila 2006), ki predpisuje minimalne zahteve za hidravlična olja, je vključena tudi zahteva o minimalni potrebni stopnji čistosti Preglednica 1. Izmerjene stopnje čistosti svežih hidravličnih olj [4] Vzorec olja Razred čistosti Vzorec olja Razred čistosti ISO 4406 NAS 1638 ISO 4406 NAS 1638 A-V 1 18/16/12 8 B-V 1 20/18/14 10 A-V 2 18/16/12 8 B-V 2 20/18/14 10 A-V 3 18/16/12 8 B-V 3 20/18/14 10 A-V 4 18/15/12 7 B-V 4 20/18/14 10 A-S 1 18/16/13 8 B-S 1 20/18/14 10 A-S 2 18/16/13 9 B-S 2 20/18/14 10 A-S 3 18/16/13 8 B-S 3 20/18/14 10 A-S 4 18/16/13 8 B-S 4 20/18/14 10 A-T 1 18/15/12 7 B-T 1 20/18/14 10 A-T 2 18/15/12 8 B-T 2 20/18/14 10 A-T 3 17/15/12 8 B-T 3 20/18/14 10 A-T 4 17/15/12 7 B-T 4 20/18/14 10 C-V 1 20/19/17 12 D-V 1 17/16/12 7 C-V 2 20/19/17 12 D-V 2 17/16/12 7 C-V 3 20/19/17 12 D-V 3 17/16/12 7 C-V 4 20/19/17 12 D-V 4 17/16/12 7 C-S 1 20/19/16 12 D-S 1 17/15/12 7 C-S 2 20/19/17 12 D-S 2 17/16/12 7 C-S 3 20/19/17 12 D-S 3 17/15/12 7 C-S 4 20/19/16 11 D-S 4 17/15/12 7 C-T 1 20/19/16 12 D-T 1 17/16/12 7 C-T 2 20/19/17 12 D-T 2 17/16/12 7 C-T 3 20/19/17 12 D-T 3 17/16/12 7 C-T 4 20/19/16 11 D-T 4 17/16/12 7 E-V 1 20/18/15 10 E-S 3 20/18/15 10 E-V 2 20/18/15 10 E-S 4 20/18/15 10 E-V 3 20/18/15 10 E-T 1 20/18/15 10 E-V 4 20/18/15 10 E-T 2 20/18/15 10 E-S 1 20/18/15 10 E-T 3 20/18/15 10 E-S 2 20/18/15 10 E-T 4 20/18/15 10 svežega hidravličnega olja na mineralni osnovi. Ta mora znašati vsaj 21/19/16 (ISO 4406:1999). Glede na to, da je ta zahteva celo manj kvalitetna od stopnje čistosti svežih olj, ki so jih že doslej prodajali nekateri proizvajalci (preglednica 1), ni prinesla bistvenega izboljšanja čistosti svežega olja. Morda so se le nekoliko bolj izenačile čistosti olj različnih proizvajalcev. O pomenu stopnje čistosti svežega hidravličnega olja smo pisali že na 3. konferenci Slotrib, kjer so bili prikazani rezultati primerjalne meritve stopnje čistosti nekaterih olj na slovenskem trgu [4]. Povzetek rezultatov prikazuje preglednica 1. Ne glede na to, da je od omenjenih primerjalnih meritev minilo več kot 10 let in da podobne primerjave v zadnjih letih nismo opravili, pa na osnovi posameznih meritev stopnje čistosti svežih hidravličnih olj vemo, da razmere tudi danes niso bistveno drugačne. To pomeni, da so sveža hidravlična olja tudi danes še vedno neprimerna za neposredno upo- rabo v sodobnih hidravličnih napravah (čeprav ustrezajo zahtevam standarda DIN 51524), še zlasti zato, ker se tudi zahteve po boljši čistosti hidravličnih sestavin in olja zaostrujejo. Prav tako še vedno obstajajo razlike med različnimi proizvajalci, saj nekateri v pretirani želji po nizki ceni ponujajo vprašljiv nivo kvalitete »svežega« hidravličnega olja. 1.2 Potrebna stopnja čistosti hidravličnega olja Potrebno stopnjo čistosti hidravlične tekočine za določen namen predpisujejo oz. priporočajo proizvajalci strojev in hidravličnih naprav, in sicer predvsem glede na vgrajene sestavne dele. Kadar omenjenih po- Preglednica 2. Priporočene stopnje čistosti za ventile VENTIL Tlak p<210 bar p>210 bar Potni ventili 20/18/15 19/17/15 Tlačni ventili 19/17/14 19/17/14 Tokovni ventili 19/17/14 19/17/14 Protipovratni ventili 20/18/15 20/18/15 Vgradni ventili 18/16/13 17/15/12 Dvopotni ventili-Krmilni vložki 18/16/14 17/15/13 Hidavlično daljinsko krmiljenje 18/16/13 17/15/12 Proporcionalni potni in tlačni ventili 17/15/12 16/14/11 Proporcionalni tokovni ventili 17/15/13 17/15/13 Proporcionalni vgradni ventili 17/15/13 16/14/11 Servoventili 16/14/11 15/13/10 datkov nimamo, lahko kot smernice upoštevamo splošna priporočila [3]. Preglednica 2 prikazuje splošna priporočila za ventile, ki so najobčutljivejši elementi v hidravličnem sistemu. Vidimo, da so potrebne, zahtevane stopnje čistosti, npr. za servoventile, bistveno višje, kot znašajo povprečne stopnje čistosti svežih hidravličnih olj, in neprimerno bolj kvalitetne, kot je zahteva standarda DIN 51524. Potrebno stopnjo čistosti lahko dosežemo in vzdržujemo z dodatnim filtriranjem [5]. To dodatno filtriranje mora izvesti uporabnik med polnjenjem hidravličnega olja, pred zagonom hidravličnega sistema in med rednim obratovanjem. Vsi uporabniki nimajo potrebne opreme za to dodatno filtriranje, poleg tega pa tudi tisti, ki jo imajo, želijo že v začetku uporabiti čim bolj čisto olje in tako znižati stroške dodatne filtracije. Zato se vse bolj pogosto pojavljajo želje po boljši stopnji čistosti svežega hidravličnega olja. Podjetje Olma, d. d., se je odločilo, da uporabnikom hidravličnih olj ponudi tudi takšno hidravlično olje. ■ 2 Izboljšanje stopnje čistosti svežega hidravličnega olja 2.1 Uporabljena oprema Stopnjo čistosti svežega hidravličnega olja smo izboljšali z dodatnim Slika 1. Nalepka hidravličnega olja boljše stopnje čistosti filtriranjem, kjer smo uporabili dva različno fina filtrska elementa istega proizvajalca, oba bolj fina, kot jih sicer uporabljamo pri redni proizvodnji. Za on-line meritve stopnje čistosti olja smo uporabili avtomatski števec delcev Internormen CCS2, poleg tega pa še zunanjo črpalko Internormen TSS1. Za laboratorijske meritve stopnje čistosti pa smo poleg avtomatskega števca delcev Internormen CCS2 uporabili še stekle- Slika 2. Označitev soda z oljem boljše stopnje čistosti nični analizator Internormen BSS1. 2.2 Postopek dela Sveže olje Hydrolubric VG 46, š. 8565 (polizdelek), smo dodatno filtrirali, in sicer v enem primeru skozi fin filtrski element A, v drugem primeru pa skozi še finejši filtrski element B istega proizvajalca. V obeh primerih smo izmerili stopnjo čistosti po 2 in po 4 prečrpavanjih ter na ta način ugotovili vpliv števila prečrpavanj na doseženo stopnjo čistosti. Uporabili smo takšen način filtracije, da je celotna količina olja dejansko večkrat šla skozi filtrski element. Dodatno smo z izpiranjem/filtriranjem odstranili tudi kontaminacijo embalaže. Pri uporabi filtrskega elementa A smo med vsakim prečrpavanjem merili stopnjo čistosti z avtomatskim števcem delcev, po drugem in četrtem prečrpavanju pa odvzeli še vzorca olja za laboratorijsko meritev stopnje čistosti. Pri uporabi filtrskega elementa B pa smo opravili štiri prečrpavanja in po drugem ter četrtem prečrpavanju odvzeli vzorca olja za laboratorijsko meritev stopnje čistosti. Ker smo v primeru uporabe filtrskega elementa A videli, da pri filtraciji nastaja precej zračnih mehurčkov, smo on-line meritve 3831004806957 CCS i nter normei'i.~ e ! ec -tron i t s inveas.u^ i ng-pQ i nti date: 27, 07, 2012 tirni?! 123 00 mode; bottl® ¿gBipliruj particlet por lml: 6jJiit:c} S 14rrWi< c ^ = 21vTili ci S Šepniti! 55 4 1 0 0 o v tem primeru opustili. Pri laboratorijskih meritvah stopnje čistosti s pomočjo stekleničnega analizatorja BSS je možno vzorec olja pred meritvijo odzračiti in tako dobiti bolj realne rezultate. Izpis rezultatov meritve stopnje čistosti nalepimo na embalažo, tako da je vsaka embalaža razen z običajnimi nalepkami opremljena še s tem izpisom kot »certifikatom«, iz katerega je razvidna dosežena stopnja čistosti. Na sliki 1 je prikazana nalepka hidravličnega olja z boljšo stopnjo čistosti, slika 2 pa prikazuje primer označitve soda z oljem boljše stopnje čistosti. ■ 3 Rezultati dodatne filtracije Rezultati izmerjenih stopenj čistosti so prikazani v preglednici 3. Vidimo, da smo pri embalaži 1 in 2 v laboratoriju (off-line) izmerili boljšo stopnjo čistosti (to velja še zlasti za območje večjih delcev) kot pri on-line meritvah, kar sicer ni običajno. To pripisujemo dejstvu, da so pri on-line meritvah zračni mehurčki, nastajajoči med dodatnim filtriranjem, kvarili rezultat meritve. Zaradi tega razloga smo kasneje opravljali le laboratorijske meritve, pri katerih s predhodnim odzračenjem dobimo bolj realne rezultate. Vidna je drastična razlika v doseženi stopnji čistosti med filtrskima vložkoma A in B, medtem ko število pre-črpavanj nima posebnega vpliva in snka 3 Certifikata 0 doseženi stopnJ[ čistosti Preglednica 3. Izmerjene stopnje čistosti olja Hydrolubric VG 46 NAS6 cprrtaraifTBtl DH clss^et accnrriirig to 150 4406: c last > 4pim: 13 cUsi i- &jjmi S> cl-a'55 > £4-uirt: 5 contarinMčjtiGn claasest 3cccirdiriq io SrtE 4053 : > 4pitrt > fifinK G J: > 14jiiin(c>[ > class £ cliiti £ c J a-šTi C D class E > 3Q.iif[ TC^mCc}J 3 1 □ 000 □00 p-aMiic les per lOOltlli * - lSpm: 335 25|ffi>J IS SOj^m: 5 15 25 earit^jiinatiipn ela^ees according -bo iti^Si - iSjiimi 1 - 25pm: 00 - 50yfiii 0 tU-ss C c lass 5 15 25 CCS 2 i r>"t 4fjmtC>: lfiSti-? > 1E1, 0 > lokate*: 21*? > > 1-8 > 33jihI C,9 cotitamlnaticri clas-ses acetjrdiftg to ISO ^406: > 4ji»iic>i iS da» > 6ym<.c)i 35 c las* > 14^ic>i 10 CCS 2 in-birnorri»iT-crl ec trohic t meaBui--! ng-Do iirti "h-ug-Jfi da-te: £4. CP. 2012 -tirne: 141H mode: bo+t]r? samplinfl Eju-ICJ:): lOptiiO* iDOmt: 16314? leiflo G65 fi5 Povzetek izmerjenih stopenj čistosti po dodatni filtraciji svežega hidravličnega olja Embalaža Število prečr-pavanj Filtrski element Stopnja čistosti ISO 4406:99 Stopnja čistosti NAS 1638 On-line Off-line On-line Off-line Sveže olje 0 / 19/16/11 8 1 4 A 19/16/12 19/15/9 8 6 2 2 A 18/15/11 18/15/10 7 6 3 2 B 14/10/6 2 3 4 B 13/9/4 1 4 2 B 12/9/5 0 4 4 B 13/9/5 1 razlika v doseženi stopnji čistosti pri dveh in štirih prečrpavanjih v splošnem ne presega 1 stopnje. Pri uporabi filtrskega vložka A smo dosegli stopnjo 6 po standardu NAS 1638. Po standardu ISO 4406, ki upošteva tudi manjše delce, je vpliv filtracije v področju manjših delcev praktično zanemarljiv. Pri uporabi filtrskega vložka B pa zelo učinkovito odstranimo tudi manjše delce, zato z lahkoto doseženo izredno kvalitetne stopnje čistosti že po dveh prečrpa-vanjih. Slika 3 prikazuje podroben izpis rezultatov/certifikat meritve stopnje čistosti pri štirikratnem pre-črpavanju in uporabi filtrskega vlož- Pa [3 (šio) in dvakratnemprečrpa-var^ju rnuf^t^|[aiDi filtrskegavlažka A (cdertn^k. RazliOa vdosežeei stopnji UistosVi isi števHu (delcev je očitna. T^kiani izp^isijc^^^iPkuSi so priloženi nsaVi e^trkela^i, v koleri elokiaclj^rdio oSipS^o^^freutnpna^aiajk^rdš ■ 4ZalnlJuoek Z uporabo dodatne filtracije svežega olj v smo dosev|i pjičntovav re-aoltat, toja izreicho^olj^njesto-[tnje čistoi^ti (yp rmpi zs primereuvo ¡zmuriliori ^r^^tp odeodov iz raka, droiz\^odn^f^)i rnezuldar aoVdtn^ šin^trcfajezelood-vis«^rr«r^^ 1[[idt^^či filtrskega elementa, zelo malo pa od števila prečrpavanj. Zato je potrebno za bodoče c^e^^o uporabljati bc^Z finegeodobeefiltr-tčihelomebtov, ^n sicor bak^o» dolgo, hohier v^dzc tlaCa va tilbru n^ bo pbhsabelUcpustvcmeje(vbrtjgv ¡n-CikaCor pnčratlbka) oziram ojoklcr seezkalterfiltradjg ev V(e pzklabral. bbhraoe utropnje čistosti med filtracijo niso smiselne, ker je rezultat popašnn zasadi usVimrjavja nrzš-viemehurčkov. V Vodoč^on lahlro oporvi tiltriaoeje kn^r^č^ea^m zadkom prečrpavanja t>e se os ojeVpisyn načrn oprav^zoi^etn za meritpv sto^a vsrortf olja v |PnoratotijaiUdvkh de!a rn ppfraH z laboratorinslro mer¡tvijv sto^je aatosfi.Iz^sek tomnritve aluai ^ verVi\^^^t m dvsszi|oonornpeei sto-[rnjmatos^o svrem|javsakodoba-v|\eeokeos|ažOj Odslej latiko na opisan način i zde-Izmo t»olr aeto biote.Ma-blc COOu-f M¡Nrimh¡č, 2. 0^a:ss^]^e LViamar, SSodnje člrtosb s-uCN Ui-tai vličnir]olj. Psoc2ed¡ngs-SLO-TRCB'eOu Ljubjjann, kloeeutja, 1C9u,PaC-203. [5] M. Kambič, A. Hrobat, Spremljanje ki^r^tc^n^inacije hidravličnih tekočirnaogledvkakulisje -določanje vrste, ediaitkinievota čontcmiocntoei Vontil, e-l. -3 (lOčOd 414eei8. Production of hydraulic oil with tvetter cleanliness levoeel Abstract: Fresh hyd raulic oils already contain a certa i n num be r of particles. Although they meet the requirements of DIN 531.524 regardino the nececsary cleanliness level, they are not directly applicable for use in modern hydraulic systems and deviceswithoutadditional filtration. This additional filtration is therefore normally done by users on the siSebofore starting of the hydraulic system. There is also another option to achieve toe necessary aleanliness level of fresh hydraulic oil. This is thepreduction of hydraulic oilswith better purityas standard. However, so far such cases are the exception rather than the rule. Company Olma d.d. has therefore decided to offer users even this option. Given the importance of c^anliness of hydraulic components and hydraulic oil in the hydraulic system is the moUecn demand dsss more clcar hydraulic oil all over. Thia paper deals with the production of mieeral hydraalic oil suito a beOter cleanliness lavel,in-dluence of the Tinsnesnof filterelementsand numbet of filtration cyulee.By csino nf cppropria-te equipment and approp riate method oft work we can nowoffnt cusSumess an entremely high clean-lineas level of hydraulic nil, so that it is directly applicable even in th e most sensitive hydraulic systems. Keywords: hyTrtulics,o il, cleanliness, filtration 4. M&Q KONFERENCA MEROSLOVJE & KAKOVOST GOLF HOTEL BLED-22. IN 23. MAJ 2013 www.mqkonferenca.si REZERVIRAJTE SVOJ ČAS ZA NAJUSPEŠNEJŠO MEROSLOVNO KONFERENCO M&Q V podjetju LOTRIČ Meroslovje d.o.o. se zavedamo pomembnosti meritev za zdravje ljudi in vseh živih bitij, ter dajemo poudarek skrbi za varstvo narave, ki nam zagotavlja kakovostno življenje. V ta namen 22. in 23. maja 2013 organiziramo 4. M&Q KONFERENCO, ki bo potekala v hotelu Golf na Bledu. Glavna tema je Merjenje v vsakdanjem življenju, ki nas usmerja v razmišljanje o pomembnosti kakovostnih meritev in nam prikazuje praktičen vidik merjenja. Z njim se človek srečuje vse življenje, prav tako mu morajo nameniti veliko pozornosti vsa podjetja, ki hočejo uspešno poslovati. Zato je konferenca namenjena predstavnikom vodstev podjetij in organizacij, vodjem proizvodnje, laboratorijev, sistemov kakovosti, vzdrževanja ter vsem, ki skrbijo za kakovostne storitve na področju avto. LOTRIC d.o.o. Selca 163,4227 Selca Tel:+386 4 517 07 00, fax:+386 4 517 07 07 E-mail: info@iotric.si, www.lotric.si Osrednja tema konference je razdeljena na osem vsebinskih sklopov. V vsakem sklopu se bodo odvijala tri predavanja iz sekcij proizvodnja, laboratorij in avto področja: SKLOPI: 1...........Učinkovita raba energije 2...........Inovativna slovenska podjetja 3...........Kakovost 4...........Senzorika 5...........Okolje 6...........Meritve v športih 7...........Avtomatizacija in optimizacija merjenja 8...........Sistemi vodenja, modeli odličnosti V okviru konference bo na gala večerji podeljena nagrada Zlati list, da pa bo konferenca še zanimivejša smo za vas pripravili okroglo mizo na temo Merjenje v vsakdanjem življenju. Drugi dan bomo v delavnici Prijetno popoldne inovativnosti bolje spoznali drug drugega ter skupaj skozi praktični primer odkrivali pojem inovativnosti. Vabimo vas, da se nam pridružite kot udeleženec, predavatelj, sponzor oziroma razstavljavec. Več informacij vključno z okvirnim programom, sponzorskimi paketi, prijavi na bližajočo konferenco in nagrado Zlati list najdete na www.mqkonferenca.si, pišete pa nam lahko na konferenca@lotric.si. Vabljeni na Bled! Z analizo ACF do cilja »0 okvar« Bojan ŠINKOVEC Motoda TPM - Total Productive Maintenance - se na delavnicah obravnava že vrsto let, vendar še vedno večina udeležencev misli, da je to le teorija, ki uspeva le na Japonskem in v redkih svetlih izjemah. Celo ponosni smo na to, kako uspešni gasilci smo, da nas nihče ne prekaša v spretnostih hitrega posredovanja ob okvari. Očitno si življenje brez okvar pri nas težko predstavljamo, kaj šele, da bi dosegli cilj »0 okvar«, kot ga opredeljuje metoda TPM. Toda! Henry Ford je dejal: »Če mislite, da zmorete, ali če mislite, da ne zmorete - v obeh primerih imate prav.« Zagotovo se boste strinjali, da ni nič prijetno, če se pripeti okvara na letalu med poletom, na vlaku ali zgolj v avtu med vožnjo ... Zakaj je potem tako samoumevno, da se na proizvodnem sredstvu med proizvajanjem neprestano dogajajo napake? Varnost in zanesljivost se nenehno izboljšujeta. Današnje izkušnje in podatki kažejo, da je nič napak mogoče doseči ali se temu cilju vsaj približati tudi v proizvodnji, vendar le s pravimi pristopi. Mednje spadajo tudi analize daljših zastojev zaradi okvar. To niso analize, da bi odpravili samo okvaro, temveč strukturirano opredeljena orodja, ki vodijo do ukrepov za izboljšanje vzdrževalnosti in zanesljivosti. Med bolj preproste analize, ki jih uporabljamo za obravnavanje okvar, štejemo diagram ISHIKAWA, imenovan tudi ribja kost, 5 X ZAKAJ, drevo vzrokov itd. Med bolj kompleksne spadajo QC story, FMEA - Failure Mode and Effects Analysis (analiza možnih napak in njihovih posledic), analiza PM, ki so jo ustvarili avtorji metode TPM JIPM - Japan Institute of Plant Maintenance, kjer pomeni P - Physical (fizični) Phenomena (pojav) in M - Mechanism, Machine, Man, Material, Method (mehanizem, stroj, človek, tehnologija) itd. Poglejmo si primer analize 5 X zakaj na primeru okvare: robot se je ustavil. 1. Zakaj? Javilo je napako, izpad električnega toka. 2. Zakaj? Izpad električnega toka se je zgodil zaradi poškodovane žice sonde. 3. Zakaj? Žica se je poškodovala pri menjavi bipolarnega kabla - privita žica sonde. 4. Zakaj? Žica je bila privita zaradi nepazljivosti ob menjavi ohišja sonde. 5. Zakaj? Vzdrževalec ni bil usposobljen za tovrstno aktivnost. Aktivnost za odstranitev osnovnega vzroka: usposabljanje vzdrževalca. Osnovna značilnost večine naštetih analiz je ta, da so namenjene univerzalni rabi in so podrejene predvsem reševanju osnovnih ali tudi potencialnih vzrokov za dogodek, kar pomeni, da posledično izboljšujemo zanesljivost (kazalnik Mean time between failures), ne pa tudi vzdrževalnosti (MTTR - Mean time to repair). V tem primeru je bolje uporabiti analizo ACF - Analysis of Causes for Failure (analiza vzrokov za odpoved), ki strukturirano vodi do: • boljše vzdrževalnosti - z analizo časov stanj vzdrževanja; • boljše zanesljivosti - z analizo vzrokov in opredelitvijo osnovnih ukrepov; • optimizacije stroškov - z analizo stroškov; • varovalnih ukrepov (Poka Yoke) - z ugotavljanjem in določitvijo rešitev varovanja; Bojan Šinkovec, inž., DEMETRA L.Vv., d. o. o., Logatec Slika 1. Analiza ACF: primer ročnega vpisovanja v Excelu Slika 2. Analiza ACF: spletna aplikacija • kapitalizacije izkušenj - s pridobivanjem in prenašanjem izboljšav. Dokument ACF na prvi pogled in vsebinsko ni videti nič posebnega. Avtor poročila mora v izhodišču povzeti okvaro ozirom izpolniti sledeče rubrike: 1. Splošni podatki - informacije o: vključenih, času zastoja, predhodnih primerih ... 2. Opis okvare - povzetek o izvedenih vzdrževalnih aktivnostih, o trajanju, uspešnosti . 3. Aktivnosti napredka - vsebujejo točke: a) analiza časa, b) povzetek diagnostičnih težav (razčlenitev težav ob okvari pri ugotavljanju in obrazložitvi dejstev, postavljanju hipotez ali pri izvedbi testov), c) analiza 5 X ZAKAJ za ugotavljanje vzroka, d) aktivnosti za skrajšanje časa podobnih zaustavitev, e) aktivnosti za popolno odstranitev vzroka. 4. Prenos izkušenj - izboljševalne aktivnosti (izobraževanje, standardni postopki ...), s katerimi preprečimo ponovitev tudi na ostali podobni opremi. V praksi ni običaj, da bi analize okvar formalno pisali sami vzdrževalci, ker prevladuje mišljenje, da je njihova zadolžitev predvsem izvajanje vzdrževalnih del (kurativa, preventiva, izboljšave, ...), medtem ko je »administracija« prepuščena predvsem tehnologom, vodjem in podobno. Z razvojem vzdrževanja se je to povsem spremenilo, saj so ravno vzdrževalci najbolj seznanjeni z dejanskimi težavami ob okvari in tudi ostalimi okoliščinami, ki vplivajo na povzročitev okvare. Običajno ravno oni poznajo rešitve, kaj bi bilo potrebno izboljšati, manjkajo jim le sredstva in sposobnosti, da to udejanijo. ACF je odlično orodje, namenjeno ravno vzdrževalcem, ki ob korektni animaciji zagotavlja bolj učinkovito obravnavanje okvar. Po sistemu ACF se ne obravnavajo vse okvare, temveč predvsem tiste, ki so povzročile daljše zastoje. Kaj je daljši zastoj, je povsem specifična odločitev, odvisna od organizacije podjetja. V Revozu, npr., obravnavajo okvare na način ACF s Poročilom o dolgem zastoju (MBR - Major Breakdown Report). Časovna meja pa je določena različno glede na specifični proizvodni oddelek. V primeru »težkih stiskalnic« se obravnavajo zastoji, daljši od 60 minut, v primeru montažne linije vozila zastoji, daljši od 10 minut. Za kakovost analize je poleg potrebnih sposobnosti pri izpolnjevanju analize pomemben tudi sistem animacije ali vodenja. Ni vseeno, ali temu posvečamo tedensko ali mesečno pozornost, na nivoju obrata ali tovarne, kako smo dosledni pri določanju vzrokov in izvajanju iz-boljševalnih aktivnosti itd. Uspeh analize je vedno in popolnoma odvisen od človeka, pri tem smo lahko boljši s pomočjo sodobnih tehnologij, kot je spletna oblika analize ACF. Ta je namenjena podjetjem, ki na novo uvajajo orodje za analizo okvar ali izboljšujejo učinkovitost obstoječih. S spletno aplikacijo glede na ročno vpisovanje pridobimo: • na času pisanja in vodenja analiz ter aktivnosti (z določenimi avtomatičnimi funkcijami prihranimo 30 % ali več časa); • boljšo preglednost o sami vsebini in kakovosti analize (izpisi, seznam za vodenje, pomoč analitike, hitri pregledi po zgodovini ...); • boljšo učinkovitost vodenja in animacije na področju kurativnega vzdrževanja (posledično boljši MTTR, MTBF, nižji stroški ...); • pregled o napredovanju (analitika, transparenten prikaz dobrih točk in točk za izboljšanje, merjenje časov stanj vzdrževanja ...). Prednosti strukturirano določenih analiz ni potrebno posebej poudarjati, saj o tem običajno pričajo rezultati. Ob tem si lahko sposodimo tudi Einsteinovo misel: »Delovanje brez razmišljanja je ravno tako neučinkovito kot razmišljanje brez delovanja!« Analize ACF so ravno to: razmišljanje in delovanje, da v posamičnih korakih pridemo do cilja »0« okvar. Še enkrat gre poudariti, da so najboljši specialisti za tovrstne analize ravno vzdrževalci, ki so največkrat in najbolj seznanjeni z dejstvi, ki vplivajo na nastanek okvar. Potrebno jim je le dati primerno orodje in jih pri tem voditi ter usmerjati. Literatura [1] TPM Total Productive Maintena-ce; New Implementation Program in Fabrication and Assembly Industries; Kunio Shirose; tretja izdaja - april 1999. ABB-jev nov cenovno ugoden varilni robot I RIS 1520ID Robot, posebej razvit za varjenje Robot IRB 1520ID ima povezni paket popolnoma integriran v zgornji del manipulatorja, vsi mediji, potrebni za varjenje (el. vodi, varilna žica, zaščitni plin in zrak), pa so speljani skozi bazo manipulatorja. S tem sta omogočeni maksimalna učinkovitost sistema in dolga življenjska doba opreme. Integriran povezni paket omogoča daljšo življenjsko dobo kablov in cevi, varjenje v tesnih prostorih in izvajanje krožnih varov brez prekinitev. Prilagodljiva montaža za maksimalno izkoriščenost Robot IRB1520 ID z nosilnostjo 4 kg, dosegom 1,5 m in montažo na tla ali obrnjeno navzdol omogoča maksimalen dostop do zvarov, kompaktno varilno celico in s tem manjši prostor v vaši proizvodnji. Odlična točnost in hitrost Roboti ABB so v svetu znani po izredno dovršeni kontroli gibanja, ki jo omogočata standardno vgrajeni funkciji TrueMove™ in QuickMove™, ki zagotavljata maksimalno hitrost gibanja robota ob zagotavljanju točne trajektorije, neodvisno od trenutno izbrane hitrosti gibanja. Ob dovršeni kontroli gibanja je posledično tudi poraba električne energije majhna, s tem pa so stroški varjenja minimalni. Preprost za uporabo, preprost za programiranje Operater izvaja programiranje gibanja robota in vnos varilnih parametrov kar preko učne enote FlexPendant. To je preprost za uporabo, vendar visoko učinkovit vmesnik, s katerim operater kontrolira gibanje robota in delovanje varilne in periferne opreme. FlexPendant standardno vsebuje na dotik občutljiv zaslon in ABB-jevo posebej razvito progresivno upravljalno ročico. Za operaterje, ki programirajo robote offline, nudi ABB najbolj popularen in cenovno dostopen simulacijski program RobotStudio™ z dodatkom Arc Welding Power Pac, ki vključuje VirtualArc™. AWPP in VirtualArc™ omogočata programiranje varjenja in celo iska nje pravih varil nih parametrov ni podlagi ABB-jevih dilgoletnih izkušenj. S programsko opremo RobotStudio™ lahko programirate varjenje novih izdelkov, med tem vaša varilna celica normalno obratuje, s čimer dodatno zmanjšujete stroške proizvodnje. Globalni in lokalni servis ter po-prodajna podpora ABB vam zagotavlja lokalno servisno podporo, rezervne dele in šolanj e. Celo več: z revolucionarnim sistemom RemoteService lahko 24 ur na dnn na daljavo spremljamo delovanje vaših robotov. Tako vam omogočamo optim izacro proizvodneg a procesa in ohranjanje praduktivnesti vašega proizvodaega procesa celotno življenjsko dobo. ABB zagotavlja lokalno podporo na več kot 1P0 lokzcijah v 53 državah po svetu. Vir: ABB, d. o. o., Koprska ulica 92, 1000 Ljubljana, tel.; 01 2445 453, fax: 01 2445 490, e-mail: info@si.abb.com, g. Karl Jerman LABORATORIJ , . j2*_ EOXRIC m¥°slovje" Telefon: 04/51 70 700 info@lotric.si www.lotric.si Optimizacija gibanja robota Fanuc z nadzorom vibracij Pred kratkim je FANUC Robotics, največji proizvajalec industrijskih robotov, poslal na trg nov, revolucionaren robotski krmilnik, ki se ponaša z vrsto edinstvenih lastnosti. Med njimi so enota za regeneracijo električne energije, intuitivna pomoč programerju oz. uporabniku, integriran robotski vid visoke resolucije in ne nazadnje možnost uporabe sistema nadzora vibracij. Gibanje mehanske enote industrijskega robota je sestavljeno iz množice pospeškov in pojemkov. Robotski sistem sam poskuša pospeševati in pojemati čim bolj konstantno v skladu s parametri kine-matičnega sistema robota. Če je breme robota (prijemalo in predmet) enostavne oblike, lahko rela- Gib robota zajema fazo pospeševanja, fazo konstantne hitrosti in fazo pojemanja matskim pogojem. V praksi so robotska prijemala in bremena zelo kompleksnih oblik, sestavljena iz Dejanski potek pospeška (a) in želeni potek pospeševanja (b) in tivno natančno določimo maso vztrajnostne momente v posameznih oseh. V tem primeru se lahko precej približamo optimalnim kine- množice sestavnih delov, za katere je skoraj nemogoče natančno določiti kinematične lastnosti. Svoje doda še togost poveznega paketa, s katerim je prijemalo povezano z roko robota. Rezultat je, da so kine-matski parametri določeni približno, kar povzroči vibracije pri pospeševanju in zaviranju. Rešitev, ki jo nudi FANUC, temelji na merilniku pospeškov, ki ga pritrdimo na prijemalo oziroma orodje, ter ustrezna dodatna sistemska programska oprema v krmilniku robota. Ko izdelamo nov robotski program, ga poženemo v tako imenovanem »Learning mode«. Programska oprema analizira vsak pospešek in pojemek in ustrezno temu prilagodi parametre ukazov za gibanje robota. Rezultat optimizacije sta skrajšan ciklus, od 8 % do 30 %, in »mehkejše« gibanje robotskega mehanizma. Tipične robotske aplikacije, ki jih je smiselno optimi-rati, so točkovno varjenje, nanos tesnilnih materialov, manipulacija. V današnjih industrijskih pogojih je izjemnega pomena doseči čim krajši čas izdelave izdelkov. Vir: FANUC Robotics Czech s.r.o., U. Pekarky 1A/484, 180 00 Praha - Liberi, Češka, tel.: +420 23 40 72 900, fax: +420 23 40 72 910, GSM: +386 31 75 16 89, ZaberlF@fanucrobotics. cz, g. Franc Žaberl industrijski forum ^novacije, razvoj, tehnologije industrijski inv Portorož, 10. -12.junij 2013 ^ffMIV I ^^^ I Dodatne informacije in prijava na dogodek: www.forum-irt.si Dodatne informacije in prijava na dogodek: Industrijski forum IRT, Motnica 7 A, 1236 Trzin tel.: 01/5800 8841 faks: 01/5800 8031 e-pošta: info@forum-irt.si | www.forum-irt.si ISTMA Nežno prijemalo OGGB Novo prijemalo podjetja Festo je alternativa vakuumskim prijema-lom, je tiho in varčno in prenaša tanke, upogljive in fleksibilne predmete, kot so folije, papir ali lesni furnir. Transportiranje je hitro invarno. Te lastnosti so pri stregi zelo občutljivih predmetov, kot so tanke platine, zelo zaželene. E Slika 1. Poraba zraka Slika 2. Prijemalo pri prijemanju (a) Stisnjen zrak tlaka p, kri vstopa v prijemalo, se usmeri ob jedru navzdol in izteka med prijemancem in okrovom (slika 1). Zrak izteka skozi zelo tanko špranjo (1), kar poveča njegovo hitrost gibanja. Povečana hitrost ustvari pod-tlak in prijemno silo F med prijemalom in prijemancem (Bornullije-oa enačba). in različni materiali prijemancev (b) Prijemanje je skoraj brez dotika in hitro. Razdaljo med prijemancem in pri-jemalom vzdržujejo posebni čepki, ki omogočajo neoviran iztok zraka. Ker zrak iz prijemala stalno izteka, v prije-mni sistem ne vdira nobena umazanija. Prijemanje je skoraj brez dotika in tako ne poškoduje oziroma vpliva na povr- OGGB Porabazraka 500l/min 450l/mi n 400l/mi n 350l/min ^ 300l/min £ 250l/min o 200l/min 150l/min 100l/min 50l/min 0l/min 0,0 bar Slika 3. Prijemna sila 80 N 70 N 60 N ro 50 N S 40 N E 30 N CL 20 N 10 N 0 N -OGGB-60-G18-2 -OGGB-6G-G18-2-Q; OGGB-100-G18-2: OGGB-140-G18-2 -OGGB-100-G18-2-C5; OGGB-140-G18-2-Q 2,0 bar 3,0 bar 4,0 bar delovnitlak p Slika 4. Prijemne sile pri različnih velikostih in tlakih 66 šia o prijemanca. Poraba zraka je majhna in s tem so stroški energije manjši kot pri drugih vakuumskih prijemalih. Mogoče je ločevanje in prijemanje tudi za zrak propustnih materialov. Montaža in zagon prijemala sta hitra in enostavna. Z malo dotika in varno, nežno prime platine - tanke prijemance - in jih zanesljivo drži. Prijemalo je še posebej primerno za fotovoltaiko - solarne celice, transport folij, ravnih panelov, tankih stekel, elektronski h platin, substratov, za porozne in zrak prepustne materiale ter materiale z neravnimi ploskvami oziroma velike ploščate prijemance, ki se upogi-bajo, npr. kartoni, tekstil in lesni furnirji. Nekaj tehničnih podatkov: Izbirati je mogoče med tremi premeri prijemal (60, 100, 140 mm), okrov je iz aluminija, jedro in distančni čepki so iz elastomera oziroma polimera, prijemne sile in poraba zraka so podane v diagramih (slika 3 in 4), napajanje je komprimiran nenaoljen zrak okolice, tlaki so med 0 in 6 bari, temperatura okolice je med 0 in +60 oC, pnevmatični priključek G 1/8, hrup, ki ga povzroča pri prijemanju, je manjši od 60 dB. Vir: FESTO, d. o. o, Blatnica 8,1236 Trzin, tel.: 01 530 21 00, faks: 01 530 21 25, e-mail: info_si@festo.com, http:// www.festo.com, g. Bogdan Opaškar f OGGB bar 1,0 bar Kompaktni krmilnik OMRON z vgrajenim vmesnikom Ethernet in možnostjo vticnika (socket) Vgrajeni vmesnik Ethernet se na krmilniku CP1L-E lahko uporablja tako za programiranje kot tudi za komunikacijo z ostalimi napravami, ki imajo vgrajen ta vmesnik. Funkcija vtičnika omogoča komunikacijo s katerokoli napravo s tem vmesnikom ne glede na vrsto protokola. Omogoča uporabo standardnih protokolov Ethernet, vključno z UDP, TCP in Modbus/TCP (z uporabo funkcijskih blokov). Vmesnik Ethernet podpira tudi Omronov protokol FINS Ethernet, ki omogoča enostavno povezavo, npr. med PLC-ji in ope-raterskimi paneli (HMI). Standardizacija s komunikacijo Ethernet prinaša uporabnikom številne prednosti. Ethernet je izjemno razširjen, zato je povezovanje cenejše kot pri serijski komunikaciji. Povezovalni kabli so lahko dolgi do 100 m, kar omogoča fleksibilnejšo decentralizacijo avtomatiziranega sistema. Implementacija Etherneta omogoča do tri neodvisne povezave z enim kablom (slika 1). Z vgrajenim Ethernetom so na voljo tri verzije krmilnika CP1L, in sicer z 20, 30 ali 40 I/O-točkami, razširiti pa ga je mogoče do 160 I/O-točk. Nova izvedba CP1L-E ima standardno vgrajena tudi dva 10-bitna analogna Slika 1. Vsestranska povezljivost napetostna vhoda od 0 do 10 V. Na voljo pa so tudi nove analogne raz-širitvene enote z dvema vhodoma, z dvema izhodoma ali pa kombinirana enota z dvema vhodoma in dvema izhodoma. CP1L-E je izredno primeren za distri -buirane sisteme vodenja, kot so npr. vodovodni sistemi (črpališča), sistemi daljinskega ogrevanja, sistemi javne razsvetljave in ostali decentralizirani sistemi vodenja v industriji. Nov operaterski panel OMRON serije NB Ena od zelo primernih možnosti je povezava z vmesniškim terminalom serije NB, ki ga je Omron predstavil pred kratkim. Odlikujeta ga zmogljivost in cenovna ugodnost. Na voljo je v velikosti od 3,5-palčnega do 10-palčnega zaslona. Ima visoko zmogljivo LED--osvetlitev in dolgo življenjsko dobo, ki znaša kar 50.000 ur, kar pomeni vsaj 6 let delovanja v in -dustrijskem okolju. Pri vseh velikostih je možno izbirati med pokončnim in ležečim tipom zaslona. Poleg povezave preko Etherneta je na voljo tudi povezava preko serijske komunikacije RS-232 in RS-422/485 in USB-komunikacije tako z ostalimi Omronovimi PLK-napravami kot tudi z napravami ostalih proizvajalcev. S pomočjo USB-ključa je na terminal možno naložiti program, popravke in izdelati varnostno kopijo. Za izdelavo vmesnika je na voljo brezplačno programsko orodje NB-Designer, ki ima velik nabor grafičnih elementov, omogoča vstavljanje grafov za bolj nazoren prikaz delovanja in vsebuje orodja za hitro izdelavo animacij. Zelo enostavno je npr. izdelati grafiko premikajoče se komponente in njeno pot na liniji tako, da ji določimo status, koordinate in pripadajoči naslov v krmilniku. Na voljo so glavna okna, pojavna okna, ki se lahko prikažejo prosojno, skupna okna ali predloge, menijska okna za hitro izbiro, prikazati pa je mogoče tudi okno v oknu. Zahvaljujoč zmogljivim makrom se lahko izračuni in napredne matematične funkcije izvajajo kar v samem pane-lu. Dostop do posameznih strani je možno omejiti z več uporabniškimi nivoji, ki so zaščiteni z gesli, delovanje vmesnika pa je možno pred samim zagonom preizkusiti v vključenem programskem simulatorju. Vse naštete funkcije in možnosti zagotavljajo enostavnejše in varnejše upravljanje stroja ali naprave. Vir: MIEL Elektronika, d.o.o., Efenkova cesta 61, 3320 Velenje, tel.: +386 3 898 57 50 (58), fax: +386 3 898 57 60, internet: www.miel.si, e-pošta: info@miel.si Slika 2. Nov operaterski panel OMRON serije NB Merilna tehnika za profesionalce... ... od senzorja do programske opreme Zahtevate za vaše meritve in testiranja najvišje standarde, točnost in zanesljivost? Stavite na zanesljivost vodilnega na tem področju. HBM ponuja vse komponente merilne verige iz lastne proizvodnje, vse v popolnem skladu z vašimi zahtevami. • merilni lističi • senzorji: sile, mase, momenta, tlaka, pomika, vibracij • ojačevalniki: industrijski, laboratorijski, kalibrimi • programska oprema za akvizicijo, vizualizacijo in obdelavo podatakov www.hbm.com HBM Modularni merilni ojacevalni sistem za proizvodnjo in industrijska preskuševališca Sistem PMX Podjetje HBM kot specialist za merilno tehnologijo z ojačevalniško platformo PMX nudi idealno rešitev za številne naloge v merilni tehnologiji. Modularni sistem nudi uporabniku točno tiste funkcije, ki jih potrebuje. HBM uporablja najnovejše standarde, npr. industrijski Ethernet. PMX je možno optimalno vključiti v moderne avtomatizirane sisteme s pomočjo protokolov Ethernet v realnem času, kot sta Ethercat in Profinet. Ojačevalec lahko odčitava signale z 19,2 kHz, jih obdela in posreduje rezultate v realnem času. To na primer omogoča takojšnje določanje povprečnih ali mejnih vrednosti. Uporabnik lahko tako enostavno nadzira proizvodne procese, npr. prilagajanje in stiskanje. Možen je tudi učinkovit nadzor strojev in proizvodnih obratov. Ker je sistem robusten in modularen, ga je možno enostavno razširjati pri spreminjanju proizvodnje, s tem se skrajšajo časi pri servisiranju in modifikacijah, kar tudi zmanjšuje tveganje pri investiranju. Sistem sestavlja osnovna enota, ki lahko sprejme do pet razširitvenih kartic. Prva je lahko komunikacijska kartica za industrijske protokole Ethernet, kot sta Ethercat ali Profinet. Ostala štiri mesta so potem na voljo za ojačevalnike s po štirimi kanali za signale iz merilnih tipal, standardne analogne signale (tokovne in napetostne) kot tudi za digitalne vhode in izhode. Sistem PMX lahko deluje samostojno ali pa je vključen v avtomatski sistem. Več sistemov PMX je mogoče avtomatsko sinhronizirati. Komunikacija s PC, ki se uporablja za konfigurira-nje in vizualizacijo, je izvedena preko Etherneta. Delovanje temelji na inovativni novi tehnologiji z omrežnim strežnikom, tako da posebna programska oprema ni potrebna. Vir: TRC Ljudmila Ličen s.p., Vreč-kova 2, 4000 Kranj, tel.: 04 23 58 310, tel./fax: 04 235 83 ll, internet: http://www.trc-hbm.si, http://www. hbm.com, e-mail: ljudmila.licen@ siol.net Zastopnik za SLO: TRC, Vreckova 2, SI - 4000 Kranj, tel: + 386 4 2358310, fax: + 386 4 2358311, GSM: + 386 41 344071, ljudmila.licen@siol.net, www.trc-hbm.si Opravičilo podjetja LOTRIC Meroslovje V članku »Meriti infrardeče«, avtorjev, Jure Thaler in Devis Martinčič iz podjetja LOTRIČ Meroslovje d.o.o. kateri je bil objavljen v reviji Ventil 18/2012/3, pri podnaslovih: Kaj je IR--termometer, Praktičen primer in Velike zmote o IR-termometrih, avtorja nista navedla vira. Avtor omenjenih poglavij prispevka je gospod Bo- jan Težak, univ. dipl. inž., iz podjetja Terming, ki je besedilo objavil v reviji Vzdrževalec št. 118, avgusta 2007 in na spletni strani www.terming.si. Gospodu Bojanu Težaku se za neljubo napako oz nenavajanje vira, podjetje LOTRIČ Meroslovje d.o.o., kot tudi avtorja prispevka Jure Thaler in Devis Martinčič iskreno opravičujemo. OIL-Xplus Advantage - energijsko varčnejši filtrski elementi Podjetje Domnick Hunter, ki je del korporacije Parker Hannifin, je predstavilo novo serijo energijsko varčnejših filtrskih elementov - OIL--Xplus Advantage. Nova serija filtrskih elementov ima nagubano filtrirno telo, kar povečuje kapaciteto zadrževanja nečistoč, hkrati pa zagotavlja nizek padec tlaka skozi element. To pa pomeni tudi do 54 odstotkov nižje stroške energije. Filtre OIL-Xplus Advantage je mogoče uporabiti v že obstoječi opremi. To in izboljšanje učinkovitosti filtriranja ter zmanjšanje stroškov delovanja so značilne prednosti novih filtrskih elementov. Vir: Parker Hannifin Corporation, tel.: 07 337 66 50, faks: 07 337 66 51, e-mail: parker.slovenia@parker. com, Miha Šteger Novo digitalno pretočno stikalo PF3W SMC-jevi družini digitalnih pretočnih stikal smo dodali novo serijo, ki s svojimi izvedenkami omogoča uporabo v širokem spektru aplikacij. Široko uporabnost senzorja PF3W omogočata prilagodljivost in modularnost. Senzor je dobavljiv kot kompaktna izvedba z vgrajenim prikazovalnikom ali pa sta senzor in prikazovalnik ločena, kar omogoča ločeno vgradnjo in lažje odčitavanje. V obeh primerih je prikazovalnik tri-barven in dvovrstičen in poleg trenutnega pretoka prikazuje tudi temperaturo medija, ki sme doseči tudi do 90 °C. Trenutno je serija namenjena za merjenje pretokov od 0,5 do 350 l/min. Poleg vizualizacije pretokov je omogočeno tudi povezovanje senzorja v merilni oziroma nadzorni sistem. Povezljivost in prenos informacij se izvedeta s tokovno zanko 4-20 mA oziroma z napetostnim izhodom 1-5 V. Za enostavne sisteme pa tudi s preklopnim stikalom PNP, ki mu nastavimo preklopne parametre v senzorju. Če se senzor uporablja za spremljanje pretoka deionizirane vode, glikola oz. drugih kemikalij, je dobavljiv v PVC oz. nerjavnem okrovu. Pri merjenju takšnih medijev je potrebno paziti na njihovo viskoznost! Vir: SMC Industrijska avtomatika, d. o. o., Mirnska cesta 7,8210 Trebnje, tel.: 07 388 5412, fax: 07 388 54 35, e-mail: of-fice@smc.si, internet: www.smc.si Krmilniki Allen-Bradley CompactLogix 5370 Novi CompactLogix PLC-kr-milniki imajo do 3 Mb delovnega spomina, podpirajo do 30 lokalnih I/O-enot, do 48 oddaljenih I/O-naprav na Ethernet/IP-vodilu (> 20.000 I/O-točk) in koordinirano gibanje do 16 osi s servosistemi družine Kine-tix. Vgrajeni so USB-priklju-ček za lokalni dostop, reža za SD-spominsko kartico in dvovratno stikalo Ethernet z redundančno tehnologijo DLR (Device Level Ring). Namesto okolju neprijazne litijeve baterije za hranjenje programa v breznapetostem stanju krmilniki uporabljajo pomnilnik Flash. Krmilnike je mogoče programirati preko lestvične logike, funcijskih blokov, strukturirane-ga teksta in diagrama prehajanja stanj. Možna je razširitev z različnimi komunikacijskimi protokoli. Vir: Tehna, d. o. o., Tehnološki park 19, 1000 Ljubljana, tel. +386 1 28 01 775, fax:. +386 1 28 01 760, www.tehna.si, Žiga Petrič ®hydraulik J GmbH O RAZBREMENILNI VENTILI • REGULATORJI TLAKA IN VARNOSTNI VENTILI • RAZDELILNIKI TOKA - POTNI VENTILI • LOGIČNI ELEMENTI • VMESNE PLOŠČE • OKROV S PRIKLJUČKI ZA CEVI • ELEKTROPROPORCIONALNI VENTILI ZA VGRADNJO Hydraulik ■■ O mbH Brüsseler Allee 2 41812 Erkelenz NEMČIJA Tel: +49 24 31/80 91 12 Fax: +49 24 31/80 91 19 lnfo@sunhydraullk.de www.sunhydraulik.de Ventili LoadMatch™ LoadMatch™ so novi samonastavljivi zavorni ventili, ki imajo dodatne funkcije, kot so možnost povratnega neoviranega toka in razbremenitev pri povečanju bremena in toplotnih spremembah. Ventil se sam nastavi pri 1,3-kratnem Prednosti, ki jih nudi ventil LoadMatch™, so številne. Zmanjšuje porabo energije, reagira na spremenljive delovne pogoje, omogoča daljše delovanje strojev, ki so napajani iz baterij,en modelje mogoče uporabiti v različnih primerih, na razpolago Odvod Novo krmilje LoadMatch™ Enako kotpri drugih zavornih ventilih SUN Slika 1. Ventil LoadMatch™ s. 1 1 L__I I I f. i4 o-O-f I MB EP, ventils t remi priključ-i, -rez od-vo dE MAERvpntils tremi priključki, odvod v ozračje MWEP, ventil s štirimi priključki in odvodom Slika 2. Modeli ventila LoadMatch™ dejanskem bremenu, zagotavlja varovanje pri tlakih, ki jih povzročajo bremena in ogrevanje, in omogoča neoviran povratni tok. Predkrmilni tlak je nižji, kot ga zahtevajo tipični zavorni ventili inje skoraj identičen za vse tlake v glavnem ventilu. Najvišji kratkotrajni delovni tlakje 420 bar. Prikazani model je namenjen za tok 120 l/min, na voljo pa so trije modeli (slika 2). Ventili za druge tokove bodo kmalu na tržišču. so modeli, odporni proti koroziji, so kompatibilni z ostalimi zavornimi ventili SUN, navojne izvrtine in priključki so enaki kot pri drugih ventilih sUn. Vir: SUN Hydraulik GmbH, Brüsseler Allee 2, 41812 Erkelenz, Germany, Tel: +49 24 31/ 80 91 12, Fax: +49 24 31/ 80 91 19, E-Mail: andreap@sunhydraulik.de, http:// www.sunhydraulik.de http://lab.fs.uni-lj.si/lft/ / P K H t LABORATORIJ ZA POGONSKO-KRMILNO HIDRAVLIKO Potrebujete novo, namensko hidravlično napravo, hidravlični stroj ali pa samo posebno hidravlično sestavino? Želite izdelati novo hidravlično napravo ali stroj, pa vam manjka projektantskih izkušenj in znanja? Želite dopolniti, spremeniti oz. izboljšati obstoječo hidravlično napravo ali stroj? Želite izdelati sodobno, avtonomno elektro-hidravlično krmilje? Želite biti med prvimi, ki bi vgradili in uporabili ekološko prijazna hidravlično naprava na čisto, pitno vodo? Imate mogoče težave z diagnasticiranjem oziroma odpravljanjem okvar na obstoječi hidravlični napravi ali stroju? Želite v vašem podjetju izvesti izobraževanje na področju pogonsko-krmilne hidravlike? Če ste na kakšno od zgoraj zapisanih vprašanj odgovorili pritrdilno, smo mi pravi naslov za vas! Smo ekipa strokovnjakov ki se že vrsto let ukvarja z raziskavami, razvojem, projektiranjem, konstruiranjem in vzdrževanjem HIDRAVLIČNIH STROJEV IN NAPRAV ter NJIHOVIH SESTAVIN. Pri svojem delu uporabljamo sodobna projektantska, konstrukterska in diagnostična orodja. Ukvarjamo se tako z OLJNO kot z novo VODNO pogonsko krmilno hidravliko. POKLIČITE oz. PIŠITE NAM IN Z VESELJEM SE BOMO ODZVALI VAŠEMU KLICU! LABORATORIJ ZA POGONSKO-KRMILNO HIDRAVLIKO (LPKHJ Fakulteta za strojništvo, Aškerčeva 6,1DDD Ljubljana TeleFon: 01/4771 115 E-pošta: IpkhlFs.uni-lj.si Spletni naslov: http://lab.Fs.uni-lj.si/IFt/ Avtomatizacija merjenja s sistemom Equator™ Podjetje Eponsa, ki ima sedež blizu Barcelone v Španiji, je proizvajalec komponent za avtomobilsko industrijo. Za kontrolo kakovosti delov in sestavov, ki jih izdelujejo s preoblikovanjem pločevine, so kupili vsestranski in inovativen delavniški primerjalni merilni sistem - novi Renishaw Equator. Z njim so skrajšali neproduktiven čakalni čas, hkrati pa bodo ohranili visoko kakovost in učinkovitost proizvodnje, ki sta kritičnega pomena za uspeh vsakega dobavitelja v avtomobilski industriji. Eponsa vidi korist tudi v tem, da lahko Equator skenira obliko značilnosti delov z merilno glavo SP25 in da mu je standardno priloženo tudi stojalo za menjavo tipal, ki omogoča kontrolo najrazličnejših delov. ■ Merilni sistem Renishaw Equator™ Equator je inovativna in visoko ponovljiva tehnologija merjenja, ki ima osnovo v tradicionalni primerjavi ob-delovancev - merjencev v proizvodnji z referenčnim vzorčnim kosom. Lahko se uporablja v delavniškem oziroma industrijskem okolju v velikem temperaturnem območju, saj avtomatično kompenzira vse spremembe, ki so posledica toplotnih sprememb na obdelovancih. Vzorčni kos - kaliber, ki je vzet iz proizvodnje, se izmeri na koordinatnem merilnem sistemu in primerja s CAD--risbo. Merilni rezultat iz koordinatnega merilnega sistema je s pomočjo njegove programske opreme neposredno pretvorjen in neposredno uporaben v Equatorjevem programskem okolju. Novi Renishaw Equator™ je alternativa konvencionalnim merjenjem in omogoča merjenje široke palete ob-delovancev. Razvit in preverjen je bil v industrijskem okolju številnih vodilnih industrijskih podjetij in na veliko različnih obdelovancev. Sestavljen je iz paralelnega manipulatorja, merilne glave ter strojne in programske opreme za merjenje (slika 1). Namestitev Equatorja je enostavna in hitra, povprečno traja 20 min. Tehta Slika 1. Merilni sistem Renishaw Equator™ Slika 2. Izdelki podjetja Eponsa okrog 25 kg in ga je enostavno prenašati. Sistem Equator vključuje programsko opremo MODUS™ Organiser z enostavnim grafičnim uporabniškim vmesnikom, ki je namenjena operaterjem v delavnici. Ti lahko začnejo izvajati kontrole že po nekaj minutah usposabljanja. Merilni programi so napisani s programsko opremo Renishaw MODUS, ki omogoča uveljavljanje pravic dostopa. "Zelo dobra ideja je, da programe ustvarjajo in spreminjajo samo programerji, saj smo lahko prepričani, da bodo Equatorjevi programi delovali pravilno in operaterji ne bodo posegali vanje. Operaterjem olajšamo iskanje pravih programov v MODUS Organiserju s fotografijami delov, ki prikazujejo tudi način vpenjanja. Naš namen je uporaba kar najmanjšega števila vpenjal in kontrola čim večjega števila delov z eno konfiguracijo," pravijo v podjetju Renishaw. ■ Avtomatizirano merjenje v delavnici podjetja Eponsa 80 odstotkov proizvodnje podjetja Eponsa so komponente za avtomobilsko industrijo, preostalih 20 odstotkov pa proizvodnja za trg. Glavni tehnološki procesi so preoblikovanje pločevine, varjenje in montaža. Vse procese v proizvodnji in zagotavljanju kakovosti načrtujejo in uvajajo sami, zato imajo nad njimi popoln nadzor. Sami tudi konstruirajo orodja za stiskalnice in vpenjalne priprave za varjenje in montažo. Eponsa tako proizvaja vse dele za mehanizme brisalcev vetrobranskega stekla s preoblikovanjem pločevine (slika 2), ki jih morajo preveriti z merjenjem (slika 3). Eponsa ima certifikat avtomobilske industrije ISO-TS16949 in certifikat ISO 14001. Neposredno dobavlja tovarnam po celem svetu: v Mehiki, Južni Afriki, Nemčiji, na Madžarskem, Kitajskem in v Koreji. Pritiski na dobavitelje avtomobilske industrije po zmanjševanju stroškov in istočasnem izboljševanju učinkovitosti in kakovosti se morda navidezno izključujejo, vendar v Eponsi trdno verjamejo, da je prav tehnologija Equator orodje, ki jim bo pomagalo do preboja pri doseganju teh ciljev. Pri Eponsi verjamejo, da bo Equator v delavnici dobro sprejet, saj bo občutno zmanjšal obremenitve delavcev. Operaterji pri Eponsi vsak dan kontrolirajo na tisoče izdelkov po dokumentiranih postopkih. Sedaj operaterji najprej vizualno pregledajo izdelke in se prepričajo, da ni manjkajočih lukenj in razpok v materialu, temu pa sledijo meritve dimenzij z ročnimi instrumenti, kot so kljunasta in vtična merila. Procesi preoblikovanja pločevine so avtomatizirani, zato so tudi zelo dosledni in niso podvrženi tveganju človeške napake. Operaterji običajno lahko zaznajo morebitne težave, še preden bi iz procesa začeli prihajati neustrezni izdelki, in tako skrbijo za 100-odstotno kakovost izdelkov. Meritve z ročnimi merili pa so zamudne, zaradi ponavljanja tudi utrudljive in vedno odvisne od veščin operaterja. Pravzaprav je bolj verjetno, da bo do napake prišlo v procesu kontrole kot v procesu obdelave in izdelave. Z uvedbo nove tehnologije merjenja (Renishaw Equator™) so v Eponsi pridobili neodvisen in sledljiv proces kontrole kakovosti izdelka. Izvajajo pa ga lahko vsi operaterji in ne samo eksperti iz oddelka za kakovost. Trenutno se inšpektor za kakovost sprehaja Slika 3. Inženir pri Eponsi vlaga mehanizem brisalca v merilni sistem Equator po tovarni in nenehno preverja, ali se upoštevajo vsi postopki in ali so izdelki dobri. Kontrolo izvaja vizualno, zadnji del iz vsake serije pa odnese v oddelek za kakovost, kjer opravijo celovito kontrolo. Izkušnje so pokazale, da je serija dobra, če je dober zadnji izdelek v seriji, kar pa še vedno pomeni dolgo čakalno vrsto v oddelku za kakovost. Pri Eponsi vedo, da je programska oprema ključni del sistema Equator: "MODUS Organiser je odlična rešitev za upravljanje Equatorja v delavnici, tako enostaven in uporaben je. Operaterji lahko v nekaj sekundah izberejo programe in začnejo kontrolirati komponente, preostali čas do dokončanja kontrole pa je viden na odštevalniku. Ko je kontrola končana, operater jasno vidi, ali je komponenta sprejeta ali za- vrnjena. V oddelku za kakovost se morajo zato ukvarjati samo še s sumljivimi deli in ne več z vsemi izdelki. To pa pomeni bistveno manjše obremenitve za oddelek kakovosti. Za "ničenje" sistema se uporabi vzorčni kos z značilnostmi znanih dimenzij, vse nadaljnje meritve pa se primerjajo s tem delom. Ključna prednost sistema Equator je visoko ponovljiv in radikalno drugačen merilnotehnični mehanizem manipulatorja na osnovi vzporedne kinematične zgradbe. Mehanizem je lahek in omogoča hitre premike, vseeno pa je med primerjalnimi meritvami značilnosti zelo tog. Ponovljivost je manjša od ±2 |im. Njegova zmogljivost je bila preizkušena na najrazličnejših značilnostih prizmatičnih in prostih oblik. Pri Eponsi argumentirajo: "Equator bo lahko skrajšal ali odpravil čakalne vrste v oddelku za kontrolo kakovosti, saj lahko deluje v delavnici, zraven strojev, ki proizvajajo izdelke, zaradi nizkih nabavnih stroškov pa si lahko privoščimo več Equatorjev in jih namestimo tja, kjer so potrebni. Equatorje bomo postavili v halo za preoblikovanje pločevine in v oddelek za sestavljanje mehanizmov, kjer bo njihova vloga še posebej pomembna. Hitrost delovanja in merilne zmogljivosti Equatorja nam bodo pomagale do hitrih, celovitih in popolnoma avtomatiziranih meritev. Odpravile se bodo čakalne vrste, meriti je mogoče zahtevne značilnosti, cena pa je konkurenčna." www.renishaw.com/gauging Od 16. do 19. aprila 2013 nas obiščite na stojnici L-27, na sejmu Forma Tool v Celju! Nihče se ne more meriti z merilom Equator Novi Renishaw Equator™ je vsestranska alternativa za merilne sisteme po meri in omogoča kontrolo raznovrstnih izdelkov, kot je do zdaj še ni bilo. Equator 300 je prvo iz družine meril iz Renishawa, razvito in preizkušeno pa je bilo v proizvodnji v sodelovanju z vodilnimi uporabniki meril iz različnih industrij in na različnih aplikacijah. Uradni distributer za izdelke Renishavv v Sloveniji, na Hrvaškem, v Bosni In Hercegovini, Srbiji, Črni Gori In Makedoniji: ^J® RLS d.o.o. Poslovna cona Žeje pri Komendi, Pod vrbami 2,1218 Komenda ImAi^P T 01 527 2100 F 01 527 2129 E mail@rls.si www.rls.siWWW.ITenishaW.Si/equator DU ®ROHR-UND SCHLAUCHVERBINDUNGEN/EDELSTAHL PIPE AND HOSE CONNECTORS / STAINLESS STEEL >> Quality connects -with certainty ... Our strengths ... Highly-qualified employees, know-how gained over many years of experience, processing of high-quality materials in accordance with international norms and standards, continuous quality management. ... your advantage Maximum process reliability with concurrent minimisation of machine downtimes. • Chemical plants • Foundry and rolling mill technology • Paper machines • Hydraulic engineering and shipbuilding • Offshore technology Fluid media • Aggressive media PH products are approved by the following certification companies: Germanischer Lloyd (GL) Lloyds Register of Shipping (LR) Det Norske Veritas (DNV) Rina UkrSEPRO GOST We are certified in accordance with ISO 9001 through Lloyds Register PH Industrie-Hydraulik Gewerbegebiet-Stefansbecke 37 D-45549 Sprockhövel (Haßlinghausen) Germany Telefon: +49 (0) 23 39 - 60 21 60 22 Telefax: +49 (0) 23 39 - 45 01 info@ph-hydraulik.de www.ph-hydraulik.de Proizvodna inteligenca Žiga PETRIČ Proizvodna tehnologija stalno napreduje. Tako imamo sočasno v uporabi starejšo in sodobno proizvodno opremo različnih proizvajalcev, ki je običajno le delno povezana v informacijski sistem. Ta naj bi vodstvenim delavcem in operaterjem v proizvodnji v vsakem trenutku omogočal pregled ključnih kazalnikov delovanja proizvodnih linij, vodjem vzdrževanja analizo temeljnih vzrokov težav z opremo, vodstvu tovarne pa načrtovanje proizvodnih ciklov, spremljanje porabe energije in projekcijo finančnih kazalnikov proizvodnje. ■ 1 Uvod Danes je v večjih podjetjih povsem uveljavljena računalniška (softver-ska) podpora poslovnim procesom. Uporabljajo se rešitve za finance in računovodstvo, logistiko in skladiščenje, prodajni proces in vodenje strank (CRM), človeške vire (HR), elektronsko poslovanje (B2B), ERP (Enterprise Resource Planning) ... Znane so rešitve podjetij SAP, Oracle in PeopleSoft, ki pokrivajo omenjena področja v obliki modulov. Govorimo o poslovni inteligenci (Bussines Intelligence), katere informacijski tok je usmerjen z vrha organizacije navzdol (slika 1). Zdi pa se, da podjetjem manjka podroben pregled in nadzor na ravni proizvodnje in procesov - recimo temu proizvodna inteligenca - katere informacijski tok je usmerjen navzgor (od proizvodnih sredstev proti vodstvu). ■ 2 Izziv V zadnjih dveh desetletjih se v krmilnih sistemih (PLC, HMI in drugih napravah) proizvodnih sredstev ustvarja velika količina podatkov, ki se uporabljajo lokalno, za upravljanje posameznih strojev in linij. Vendar pa prikaz teh podatkov ni neposredno uporaben za vpogled v učinkovitost proizvodnje. Npr.: slika procesa na zaslonu HMI-naprave prikazuje parametre lokalne operacije (montaža, barvanje, pakiranje) v tehničnih terminih (položaj orodja, temperatura, hitrost motorja), ki so razumljivi operaterju ali vzdrževalcu linije. Program PLC-krmilnika ali industrijskega robota vsebuje še več informacij v še bolj specifični obliki, ki jo razume le strokovnjak programer. Vendar je mogoče te podatke zbrati iz različnih razpršenih in ne- odvisnih virov in jih predstaviti v obliki, razumljivi tudi drugim zaposlenim v organizaciji. To je naloga sistema proizvodne inteligence. Vprašanje, na katero mora odgovoriti vodstvo, je, s kakšnim dobičkom posluje. Vodja proizvodnje mora odgovoriti na vprašanje, ali je možno realizirati količino naročil X v roku Y. Vodjo vzdrževanja zanima, kako povečati razpoložljivost strojev oziroma zmanjšati zastoje in okvare. Odgovor na prvo vprašanje je izražen v denarju, na drugo je lahko preprost da ali ne. Tretji primer zahteva npr. analizo histogramov pogo- stosti okvar glede na vzrok, tip procesa in izmeno ali osebje. Vsi trije primeri pa so različne predstavitve informacij, ki so zbrane v realnem času iz enakih virov. Lahko naštejemo še naslednje primere, v katerih ima proizvodna inteligenca ključno vlogo: □ analiza učinkovitosti proizvodnje v realnem času -prikaz kazalnikov KPI (Key Performance Indicator) in OEE (Overall Equipment Efficiency), □ ugotavljanje ozkih grl v proizvodnem procesu, □ priložnosti za izboljšave, □ zmanjševanje odpada in emisij, □ energetska optimizacija -cena energije na enoto proizvoda, □ ovrednotenje in načrtovanje naložb in vzdrževalnih posegov, Žiga Petrič, Tehna, d. o. o., Ljubljana Slika 1. Informacijski tok □ uvajanje vitke proizvodnje, □ skladnost in nadzor kvalitete - vpogled v vse podatke, povezane s kakovostjo izdelka, □ zadovoljstvo odjemalcev -hitrejše prilagajanje zahtevam trga. ■ 3 Informatizacija proizvodnje Kakšni pogoji morajo biti izpolnjeni za vzpostavitev sistema proizvodne inteligence? V nasprotju s sistemom poslovne inteligence proizvodna inteligenca ni skladišče za shranjevanje podatkov. Podatke črpa neposredno pri viru, skoraj v realnem času, tako dobimo takojšen vpogled v delovanje sistemov. Pomembno je, da je sistem informacijsko povezan z obstoječo infrastrukturo. Podatke je sicer možno vnašati tudi ročno, vendar mora biti glavnina transakcij avtomatska. Za povezavo s proizvodnimi napravami (stroji, roboti, montažne celice, transportni mehanizmi, procesna, kontrolna in merilna oprema, pakir-ne in polnilne linije, označevanje in sledenje, energetski sistemi ...) uporabljamo standardne vmesnike in gonilnike. Sistemi krmiljenja novejše generacije so navadno že serijsko opremljeni s priključkom Ethernet (TCP/IP) in jih je mogoče povezati v IT-omrežje brez posebnih stroškov. Pri starejših krmiljih je to včasih težavno, ker so možnosti povezovanja omejene, zato je treba vgraditi dodatno strojno opremo, pretvornike protokolov ali izdelati prilagojene vmesnike. Vsekakor pa je podlaga omrežna (IT) infrastruktura, saj brez nje ne moremo do podatkov. ■ 4 Dostop do podatkov Omenili smo, da morajo biti razpršeni tehnološki podatki zbrani in primerno prikazani, da jih lahko imenujemo proizvodna inteligenca. Zbiranje podatkov opravlja softver-ski paket, ki nato generira in objavi prikaz, prilagojen različnim uporabnikom. Oblika prikaza je lahko po- ročilo, npr. v obliki Excellove tabele ali t. i. dashboard (slika 2), »oglasna deska«, kjer so različne informacije zbrane na eni zaslonski sliki in se spreminjajo v realnem času (podobno kot sodobna televizijska poročila in športni prenosi, ki so kompozit več poročevalcev hkrati in slike dogodka, preostali prostor pa zapolnjujejo oglasi, borzni indeksi, rezultati tekem, volitev, napovednik, vreme ipd.). Enak sistem torej podpira različne vloge zaposlenih v podjetju: vodstvu omogoča vpogled v finančne kazalce in primerjavo med obrati; vodja proizvodnje vidi trenutne proizvodne kapacitete in stanje izpolnjenih naročil; operater lahko pregleda število izdelanih, zavrženih in načrtovanih izdelkov za linijo, za katero je odgovoren. Idealno za dostop nista potrebni posebna programska in strojna oprema, zadostuje npr. spletni brskalnik (»thin client«), ki se lahko uporablja na osebnih računalnikih in različnih mobilnih napravah (dlančniki, tablice, pametni telefoni). Hranjenje podatkov za kasnejšo analizo je možno v obliki poročil (Excell, PDF) in različnih podatkovnih baz. ■ 5 Praktične rešitve Podjetje Rockwell Automation ponuja bogat nabor programskih re- šitev za preoblikovanje proizvodnih informacij v procesne izboljšave. Na področju proizvodne inteligence vodi s platformo FactoryTalk Vanta-gePoint. Gre za zrel sistem proizvodne inteligence, ki deluje kot skalabilna aplikacija s centralnim strežnikom, decentraliziranimi podatkovnimi konektorji (OPC, DDE, ODBC ...) in različnim številom administratorjev in klientov. Podlaga je napreden informacijski model organizacije (UPM, Unified Production Model), ki je neodvisen od konkretno uporabljenih sistemov vodenja oz. tipov in proizvajalcev krmilja. UPM omogoča gradnjo hierarhične sheme podjetja, v kateri je dostop do podatkov bistveno hitrejši. Vrh modela tvorijo, recimo, različne geografske lokacije podjetja (»Ljubljana«, »Maribor«, ...). Z odpiranjem ene od teh enot pridemo do nižjega nivoja (t. i. »drill down« pristop), ki ga tvorijo proizvodni obrati na geografski lokaciji (npr. »Gospodinjski aparati«, »Kabli«, »Energetika«). Še nižje so proizvodni oddelki (»Barvanje«, »Montaža«, »Pakiranje«) in posamezne linije (»Linija 1«, »Linija 2«). Pod linijami so lahko stroji ali delovne operacije (»Stiskalnica«, »Odrez«, »Vijačenje«) in, nazadnje, aktuator-ji, ventili, merilniki, senzorji, stikala, vhodno-izhodne enote in druge komponente stroja (slika 3). Slika 3. Hierarhična strukuktura modela, prikazana v mapah _j Plant Model E-^i Proizvodnja Š-tfif Sites Š-tfif Ljubljana B -.dlJ Areas □-Aj Gospodinjski aparati □ Montaža Linija 1 É --^jjJ Vijacenje Status È-^y Analogs È-jiy Discretes E"^] Downtime5tates 0 Events É -^il Maintenance É --_J Documents É-Q Site Information É-tif Maribor Tak model je zelo primeren način dostopanja do velike količine informacij. Uporabnik ne potrebuje posebnega tehničnega znanja o sistemih avtomatizacije, komunikacijskih protokolih itd., da lahko opravi analizo učinkovitosti neke proizvodne linije, ki jo sestavlja več operacij. Ni pomembno, v katerih krmilnikih, sistemih, pomnilniških naslovih ali vhodno-izhodnih enotah izvira ta informacija. Dostop je enosmeren in torej zaščiten pred namernimi ali nenamernimi posegi. Z integracijo v Microsoftovo programsko orodje SharePoint Portal uporabniki dobijo poln dostop do podatkov v realnem času, nedavno pa so sistem nadgradili še za uporabo v oblaku. ■ 6 Zaključek Proizvodna inteligenca je strategija zbiranja kritičnih podatkov v realnem času in prenašanja informacij na vse ravni podjetja. Znižuje stroške in povečuje produktivnost, ker proizvajalcem omogoča sprotno sprejemanje utemeljenih odločitev. Viri [1] Hamid, Mohamed Abdul: Lean Production - Identification of essential KPIs in a medical production process and design of a visual interface (Master Of Science Thesis), Lund Institute of Technology, 2011. [2] Nilsson, Hans: Proizvodna inteligenca (intervju), Finance, 2012. [3] http://Discover.RockwellAuto-mation.com/IS_EN_Intelligen-ce_Manufacturing_Intelligence. aspx. [4] http://literature.rockwellau-tomation.com/idc/groups/ literature/documents/pp/ftalk--pp028_-en-p.pdf. info@tehna,si www.tehna.si Tehnološki park - 1000 Ljubljana international automation trade fair of mechatronic im Three days in the world of automation, robotics, mechatronics and industrial and professional electronics... 29.-31.01.2014 Celje, Slovenia www.icm.si ^^^ V 19.-21.02.2014 Serbia www.icm.si 05.-07.03.2014 Sofia, Bulgaria* www.icm.si / / •IIMTRiilMIKA ■on v * V sodelovanju z Bulgarreklama / In cooperation with Bulgarreklama c PASSION FOR PERFECTION Uvod v letalsko pravo Knjiga Uvod v letalsko pravo (ang.: An Introduction to Air Law) študentom letalske smeri na Fakulteti za strojništvo ni neznana. Tokrat predstavljamo njeno 9. izboljšano izdajo, ki je lansko leto izšla pri Založbi Walter Kluwer Law & Business. Knjiga je v novi izdaji doživela velike spremembe. Kot pravi njen avtor prof. dr. Pablo Mendes de Leon, je bila izboljšava magnus opus prve avtorice Isabelle Diederiks-Ver-schoor velik izziv. Osem izdaj Uvoda v letalsko pravo je I. S. Verschoorjevi prineslo nesporen ugled strokovnjakinje na področju mednarodnega letalskega prava.1 Prof dr. Leon Mendes de Leon, ki predava na Pravni fakulteti v Leidnu (Nizozemska), ni neznano ime na podro-čj ucivilnega letalstva. V nekem smisl u bi laheo rekli, da je bil sodelavec I. D. Verschoor, zato je tudi razumljivo, da je 9. izdaja knaige izboljšana belj s stališča praktičnosti predstavljanja materije in skobnega pregleda vsebine kot pa struktuanih sprememlo. Znano je, dase mednarodno letalsko peavo naglo spreminja. Ob tem bi posebnj veljalo izpostaviti vlogo Evropske unije na področju letalske zakonodaje. Knjiga seveda ni samo plod dela novega avtorja, pač pa je rezultat dela števileih avtorjev, med katerimi je tudi Michael Butler, ki se podpisuje kot oodelavec pui 9. izdaji, oodeloval pa je tudi že pri 8.izdaji.2 9. izboljšana izdaja Ovoda v letalsko pravo se od predtodne izdaje razli- TOAIR L> rsTiit&ptoftUn ik T T ™»ii.JPI( aosu © Walter Kluwf Um t fclrt lW kuje že v tem, da ne navaja dejanskih primerov (kejsov), ne vsebuje pa tudi seznama mednarodnih konvencij in drugih jporazumov s področja civilne ga letalstva, kerje tč literaturo lah ko najti naspletnihstrameh mednarodnih organizacij (ICAO, ECAC, EU itd.). Resnici na ljubo to ni vedno res, še posebej, ko besedila mednarodnih aktov niso (pravočasno) objavljena (op. avtorja). Nova izdaja ima 10, prejšnja pa je im ela 11 poglavij. V 10 poglavjih so obde la ne nasle dnje teme: • zračna ¡suverenost, • dostop na trg in sporazumi odprtega neba, • sodelovanje med letalskimi prevozniki, • režim EU in letalski prevoz, • odgovornost letalskega prevoznika, • ureditev varnosti vključno s standardi ICAO in priporočeno prakso (SARPs), • mednarodne in regionalne (letalske) organizacije, • pravice na zrakoplovu in • varovanje letalstva. Študentje in praktiki na področju mednarodnega letalskega prava bodo v 9. izdaji našli vse, kar je v tem trenutku aktualno in uporabljivo. Še posebej bi radi v tej zvezi opozorili na 10. poglavje, ki govori o kazenskem letalskem pravu, protiterorističnih konvencijah, primeru Lockerbie ter o Konvenciji iz Pekinga in njenem protokolu. Avtor ne izpusti niti fenomena »neobvladljivih potnikov«. Posebno pozornost namenja enotnemu evropskemu nebu (ang. SES I, II) in v tem okviru vzpostavljanju funkcionalnih blokov zračnih prostorov. Ta »novum« je še posebej zanimiv s stališča Slovenije, kije depozitarka Sporazuma o vzpostavitvi funkcionalnega bloka zračnega prostora Srednje Evrope (t. i. FAB CE sporazum), ki združuje zračne prostore Avstrije, Bosne in Hercegovine, Češke, Hrvaške, Madžarske, Slovaške in Slovenije. Nova izdaja Uvoda v letalsko pravo vsekakor zasluži našo pozornost. Mag. Aleksander Čičerov, univ. dipl. prav. 1 Prva indaja Uvoda v letalsko pravo ima letnico 1982. Slovenci smo dobili Medna rod no letalsko pravo v slovenščina leta 2009. Avtor mag. Aleksander Čičerov je izvirno avtorsko delo objavil v Založbi Uradnega lista, pri čemer mu je s sponzorskim i sre dstvi pomaga la tudi Fakulteta za strojništvo (gler VENTIL, a pril, 16/2010/2, sta. 190). Medtem ko I. S.Verschoor in Pablo Mendes de Leon govorita o uvodu v letalsko pravo, je Slovenija dobila učbenik o letalskem pravu. 2 M. A. Butler je pravni svetovalec pri Air Safety Support International Limited, UK. fuuihjo temiku ayt mah za£i hihmeha1homkd ¡i novacijerazvojl.ehnologije www.irt3000.si J> stroinistuo.com hriJiSCe strojnikom JAKSA MAGNETNI VENTILI Od 1965 • vrhunska kakovost izdelkov in storitev • zelo kratki dobavni roki • strokovno svetovanje pri izbiri • izdelava po posebnih zahtevah • širok proizvodni program • celoten program na internetu krm i F1, W €>1l(i A „Iti ¡■BMUtnJI [(, www tM If' SliSž nova KNJIGA G«""'" s rmž^ C Aetfi* STRoKovNI IN DIDAKTIČNI pRIRoCNIKI Ugoden nakup knjig v kompletu. prihranite do 30%. Tentil 19 /2013/ 1 r * * r obiščite spletno knjigarno www.pasadena.si Družite se z nami tudi na družbenih omrežjih! Založba Pasadena d.o.o. Tehnološki park 18 1000 Ljubljana T: (01) 475 §5135 E: knjige@pasadena.si w: www.pasadena.si Rexroth IeanProductsi BOSCH OPL automation OPL avtomatizacija, d.o.o. Dobrave 2 SI-1236 Trzin, Slovenija Tel. +386 (0) 1 560 22 40 Tel. +386 (0) 1 560 22 41 Mobil. +386 (0) 41 667 999 E-mail: opl.trzin@siol.net www.opl.si i k svet A^hairoNiike ll( Nova revija za 2013/1 Avtomatizacijo Tobotiko Strojništvo in ■ Informatiko Oglaševalci ATLAS COPCO, d. o. o., Trzin AX Elektronika, d. o. o., Ljubljana DOMEL, d. d., Železniki DVS, Ljubljana FANUC Robotics, Češka FESTO, d. o. o., Trzin HAWE HIDRAVLIKA, d. o. o., Petrovče ICM, d. o. o., Celje IMI INTERNATIONAL, d. o. o., (P.E.) NORGREN, Lesce INDMEDIA, Beograd, Srbija JAKŠA, d. o. o., Ljubljana LOTRIČ, d. o. o., Selca MAPRO, d. o. o., Žiri MIEL Elektronika, d. o. o., Velenje OLMA, d. d., Ljubljana OPL AVTOMATIZACIJA, d. o. o, Trzin PARKER HANNIFIN (podružnica v N. M.), Novo mesto PH Industrie-Hydraulik, Germany POCLAIN HYDRAULICS, d. o. o, Žiri PPT COMMERCE, d. o. o., Ljubljana PROFIDTP, d. o. o., Škofljica RLS merilna tehnika, Komenda S3C, d. o. o., ljubljana SICK, d. o. o., Ljubljana STROJNISTVO.COM, Ljubljana SUN Hydraulik, Erkelenz, Nemčija TEHNA, d. o. o., Ljubljana TEHNOLOŠKI PARK Ljubljana TRC Ljudmila Ličen s. p., Kranj UL, Fakulteta za elektrotehniko, Ljubljana UL, Fakulteta za strojništvo, Ljubljana UM, Fakulteta za strojništvo, Maribor UM, FERI, Maribor YASKAWA SLOVENIJA, d. o. o., Ribnica Založba Pasadena, Ljubljana 1 82 25 49 1 1, 84 83 79 1 18 1 1, 61, 65 1 1 1, 60 1, 82 1 75 1, 2 26 15, 41, 80 74 1 1 19 70 78 22 68 13 7, 71 33 25 4 81