Poznatky pro návrh a hodnocení výrobních přípravků a zařízení

Problematiku návrhu výrobních přípravků a zařízení lze nalézt v odborné literatuře. Mezi vybrané publikace patří např. [Boyes 1989], [Carr Lane 2016], [Hoffman 2004] a [Joshi 2003].

V těchto odborných publikacích jsou z velké části uvedeny základní prvky přípravků/zařízení a instruktivní postupy,, jak k problematice návrhu přistupovat. Návrh (konstrukci) přípravků/zařízení dle těchto zdrojů lze rozdělit do dvou fází, jejichž stručný popis je autorem upraven pro potřebu této DisP.

65 7.4.1 Přípravná fáze

Přípravná fáze je popsána v následujících klíčových bodech, kde je uvedeno, co vše je nezbytné během této fáze vyřešit/zajistit, aby bylo možné kvalitně vyřešit následující hlavní fázi. Tyto body vycházejí z poznatků z odborné literatury uvedené v podkapitole 7.4 a zkušeností a znalostí autora DisP z průmyslové praxe.

 rozhodnout o jaký typ výrobního přípravku/zařízení se bude jednat, pro jakou výrobní operaci/výrobní operace bude navržen, stupeň automatizace přípravku, jaké budou zdroje energie a ostatní dle schématu na Obrázek 7-1.

 ověřit zda pro danou součást/součásti na daném výrobním pracovišti je/jsou výrobní přípravky a zařízení potřeba → je třeba znát, jak je dané výrobní pracoviště vytížené a zdali přípravek/zařízení přinese potřebné zvýšení efektivity (případně zvýšení kvality požadovaných vlastností) v poměru k jeho investici na pořízení, tj. vytvořit ekonomickou rozvahu o vhodnosti využití přípravku/zařízení. Toto ovšem neplatí za předpokladu, že bez přípravku/zařízení nelze danou výrobní operaci realizovat → potřeba nalézt cenově efektivní řešení.

 zajistit potřebné dokumenty, bez nichž nelze nebo jen velmi těžko přípravek/zařízení navrhnout. Základ je mít k dispozici správný 3D CAD model, výrobní výkresy, výrobní postup, postup měření či ideálně vyrobenou součást/součásti nebo smontovanou sestavu, pro které se přípravek/zařízení navrhuje.

 vyřešit postup práce/sled činností pro práci s daným výrobním přípravkem/zařízením.

Nezapomenout na bezpečnost a ergonomii v pracovním postupu.

 zjistit informace o okolí, kde bude výrobní přípravek/zařízení provozován (dané pracoviště, výrobní stroj apod.) a zjistit i požadavky od obsluhy pro návrh

přípravku/zařízení. Tímto lze eliminovat problémy, které mohou nastat při prvním testování přípravku, že např. nepůjde přípravek/zařízení připevnit na pracovní stůl nebo že práce s ním bude pro obsluhu nevhodná.

 sestavit specifikaci požadavků pro výrobní přípravek/zařízení a tu posléze prokonzultovat se zákazníkem. Význam specifikace požadavků je uveden v podkapitole 3.4. Poté co dojde ke schválení specifikace požadavků, lze přejít do následující fáze návrhu výrobního přípravku/zařízení.

Přípravná fáze je často podceňovaná a opomíjená a rychle se přechází do fáze návrhu, ale kvalita a úplnost informací z přípravné fáze a jejich zpracování má značný dopad na fázi návrhu. Chybně získané informace v přípravné fázi vnášejí do fáze návrhu nejasnosti, nepřesnosti a chyby, které vedou k chybné konstrukci a zcela nebo částečně nefunkčnímu přípravku/zařízení v provozu.

66 7.4.2 Fáze návrhu

Fáze návrhu/konstrukce je zde popsána opět v několika klíčových bodech. Tyto body jsou stručným návodem, na co se zaměřit při návrhu výrobních přípravků a zařízení.

Následující body vycházejí opět z poznatků z odborné literatury uvedené v podkapitole 7.4 a zkušeností a znalostí autora DisP z průmyslové praxe.

 při vkládání součásti do přípravku/zařízení zajistit dostatečnou vůli (snazší zakládání a vyjmutí), pokud není nutné bezvůlové uložení součásti nebo naopak je požadavek ochrany proti oděru vybraných ploch zakládané součásti. Velikost vůle je nutno vždy určit podle typu součásti, která se do přípravku/zařízení vkládá a dále podle druhu výrobní operace.

 ovládací prvky přípravku/zařízení by měly být co nejlehčí pro jeho nenáročnou obsluhu a manipulaci s ním, ale zároveň musí být dostatečně tuhé a pevné pro splnění požadované funkce. Hmotnost ručního přípravku/zařízení pro jeho manipulaci má být max. 15 kg.

 součást by měla být vložena v přípravku/zařízení tak, aby upínací síla byla rovnoměrně rozložena po celé ploše součásti. Pozor, aby nedošlo k deformaci nebo poškození upnuté součásti vlivem velké upínací síly. U manuálních upínacích prvků musí být převod mezi ovládacím a upínacím prvkem takový, aby síla vyvozená rukou nepřesáhla 100 N.

 u obráběcích přípravků/zařízení má být obráběná plocha součásti co nejblíže k upínací ploše (eliminace časů na neproduktivní pohyby nástroje). Toto lze obecně uplatnit i pro ostatní přípravky/zařízení, kdy stroj/nástroj/nářadí je vhodné mít co nejblíže upnuté součásti (pokud není zvláštní požadavek na jejich umístění).

 při návrhu/konstrukci nezapomenout zahrnout prvky pro odvod nečistot, třísek, zbytkového materiálu, provozních kapalin apod.

 všechny ostré hrany musí být zaoblené nebo sražené (bezpečnost proti poranění obsluhy).

 zajistit přístupnost dosedacích ploch (opěrné body) pro snadné čištění a údržbu. Umožnit jejich nastavitelnost v případech, kdy potřebujeme doladit nepřesnosti u vyrobené součásti při jejím upínání do přípravku/zařízení.

 části přípravku/zařízení (hlavně dosedací plochy), u kterých lze předpokládat rychlé opotřebení řešit jako vyměnitelné, zvolit pro ně otěruvzdorné materiály (např. HARDOX plechy) a odpovídající tepelné zpracování.

 počet ovládacích prvků by měl být co nejmenší → jednoduchá obsluha, údržba a servis.

Smysl pohybu ovládacích prvků pokud možno jednotný.

 při návrhu/konstrukci využívat v maximální možné míře normalizované prvky → cenově efektivnější, záruka na tyto prvky od dodavatele, dostupnost jako náhradní díly.

 odnímatelné části (kalibry, měrky, nářadí apod.) připevnit k přípravku/zařízení např.

řetízkem, ocelovým lankem popř. jinými způsoby.

 neopomenout vzhled (DESIGN) přípravku/zařízení (tvary, barevné provedení, loga apod.) a jeho celkové zpracování (je to i „vizitka“ dodavatelské firmy).

67

 zvolit vhodný materiál. Výrobní přípravky a zařízení jsou obvykle vyrobeny z otěruvzdorných materiálů, tak aby nedocházelo k jejich odírání a mechanickému poškození během jejich častého užívání. Při volbě materiálů pro přípravek bychom měli posuzovat tato hlediska

 namáhání, opotřebení, tvar a funkci daného přípravku

 pracovní prostředí, ve kterém bude přípravek nasazen

 požadovanou přesnost výsledné součásti či skupiny součástí

 cenu, dostupnost materiálu, výrobní možnosti daného podniku nebo kooperace

 celkovou hmotnost přípravku

Toto je stručný výčet instruktivních „pravidel“, které bychom měli dodržet při návrhu/konstrukci výrobních přípravků a zařízení. Samozřejmě ne vždy probíhá fáze návrhu bez problémů. Z tohoto důvodu jsou v další podkapitole uvedeny nejčastější problémy, které mohou při návrhu přípravku nastat.