MONTAGGIO Ultimo aggiornamento: 3/12/11

Presentazione sul tema: "MONTAGGIO Ultimo aggiornamento: 3/12/11"— Transcript della presentazione:

1 MONTAGGIO Ultimo aggiornamento: 3/12/11
Prof. Gino Dini – Università di Pisa

2 Progettazione Fabbricazione Montaggio Collaudo finale Utilizzo

3 Esempio di montaggio: disegno esploso

4 Operazioni nel processo di montaggio
unione componenti: semplice accoppiamento, peg-in-hole avvitatura pressatura rivettatura saldatura incollaggio sigillatura manipolazione oggetti movimentazione e alimentazione oggetti ispezione e controllo

5 Tipologie di montaggio
manuale automazione rigida Costo montaggio automazione flessibile (robotizzata) Volume produzione

6 Montaggio manuale

7 Montaggio manuale

8 Montaggio automatico: automazione rigida

9 Montaggio automatico: automazione rigida

10 Montaggio automatico: automazione rigida

11 Montaggio automatico: automazione flessibile
Cella Robotizzata per Montaggio Box Doccia Capacità produttiva di circa 380 box a turno, con 2 operatori Il sistema è predisposto per gestire in automatico i cambi formato (4 larghezze e 2 altezze) 

12 Montaggio automatico: automazione flessibile

13 Montaggio ibrido

14 Montaggio manuale: configurazioni impiantistiche
Montaggio a posto fisso Montaggio in linea Montaggio “assembly shop”

15 Montaggio manuale: configurazioni impiantistiche
Montaggio a posto fisso Montaggio in linea Montaggio “assembly shop”

16 Montaggio manuale: configurazioni impiantistiche
Montaggio a posto fisso Montaggio in linea Montaggio “assembly shop”

17 Esempio montaggio prodotto: interruttore tripolare

18 Esempio montaggio prodotto: interruttore tripolare
Operazione 1: posizionare l’involucro inferiore 3 nella attrezzatura di montaggio Te1: 0,18 min Precedenze: -

19 Esempio montaggio prodotto: interruttore tripolare
Operazione 2: inserire i terminali 5 all’interno dell’involucro inferiore Te2: 0,58 min Precedenze: 1

20 Esempio montaggio prodotto: interruttore tripolare
Operazione 3: inserire il corpo principale 6 all’interno dell’involucro inferiore Te3: 0,33 min Precedenze: 1

21 Esempio montaggio prodotto: interruttore tripolare
Operazione 4: esecuzione prove di funzionamento e taratura dell’interruttore Te4: 0,93 min Precedenze: 2 e 3

22 Esempio montaggio prodotto: interruttore tripolare
Operazione 5: montare gli isolatori 4 all’interno dell’involucro inferiore Te5: 0,51 min Precedenze: 4

23 Esempio montaggio prodotto: interruttore tripolare
Operazione 6: montare le coperture 1 sopra i terminali Te6: 0,34 min Precedenze: 4

24 Esempio montaggio prodotto: interruttore tripolare
Operazione 7: montare la leva di comando 8 sul corpo principale Te7: 0,18 min Precedenze: 4

25 Esempio montaggio prodotto: interruttore tripolare
Operazione 8: montare l’involucro superiore 2 sull’involucro inferiore Te8: 0,33 min Precedenze: 5, 6 e 7

26 Esempio montaggio prodotto: interruttore tripolare
Operazione 9: avvitare le viti 7 sull’involucro superiore Te9: 0,74 min Precedenze: 8

27 Esempio montaggio prodotto: interruttore tripolare
Operazione 10: esecuzione prove finali di funzionamento Te10: 0,70 min Precedenze: 9

28 Esempio montaggio prodotto: interruttore tripolare
Operazione 11: togliere l’interruttore dalla attrezzatura e posizionarlo nell’imballaggio Te11: 0,16 min Precedenze: 10

29 Metodo “Largest Candidate Rule”
No. Operazione elementare Tek [min] Precedenze 4 esecuzione delle prove di funzionamento e taratura dell’interruttore 0,93 2 e 3 9 avvitare le viti n.7 sull’involucro superiore n.2 0,74 8 10 esecuzione delle prove di funzionamento 0,70 2 inserire i terminali n.5 all’interno dell’involucro inferiore n.3 0,58 1 5 montare gli isolatori n.4 all’interno dell’involucro n.3 0,51 6 montare le coperture n.1 sopra i terminali n.5 0,34 3 inserire il corpo principale n.6 all’interno dell’involucro n.3 0,33 montare l’involucro superiore n.2 sull’involucro inferiore n.3 5, 6 e 7 posizionare l’involucro inferiore n.3 nella attrezzatura di montaggio 0,18 7 montare la leva di comando n.8 sul corpo principale n.6 11 togliere l’interruttore dalla attrezzatura e posizionarlo per l’imballaggio 0,16

30 Metodo “Largest Candidate Rule”
No. Operazione elementare Tek [min] Precedenze 4 esecuzione delle prove di funzionamento e taratura dell’interruttore 0,93 2 e 3 9 avvitare le viti n.7 sull’involucro superiore n.2 0,74 8 10 esecuzione delle prove di funzionamento 0,70 2 inserire i terminali n.5 all’interno dell’involucro inferiore n.3 0,58 1 5 montare gli isolatori n.4 all’interno dell’involucro n.3 0,51 6 montare le coperture n.1 sopra i terminali n.5 0,34 3 inserire il corpo principale n.6 all’interno dell’involucro n.3 0,33 montare l’involucro superiore n.2 sull’involucro inferiore n.3 5, 6 e 7 posizionare l’involucro inferiore n.3 nella attrezzatura di montaggio 0,18 7 montare la leva di comando n.8 sul corpo principale n.6 11 togliere l’interruttore dalla attrezzatura e posizionarlo per l’imballaggio 0,16

31 Metodo “Largest Candidate Rule”
No. Operazione elementare Tek [min] Precedenze 4 esecuzione delle prove di funzionamento e taratura dell’interruttore 0,93 2 e 3 9 avvitare le viti n.7 sull’involucro superiore n.2 0,74 8 10 esecuzione delle prove di funzionamento 0,70 2 inserire i terminali n.5 all’interno dell’involucro inferiore n.3 0,58 1 5 montare gli isolatori n.4 all’interno dell’involucro n.3 0,51 6 montare le coperture n.1 sopra i terminali n.5 0,34 3 inserire il corpo principale n.6 all’interno dell’involucro n.3 0,33 montare l’involucro superiore n.2 sull’involucro inferiore n.3 5, 6 e 7 posizionare l’involucro inferiore n.3 nella attrezzatura di montaggio 0,18 7 montare la leva di comando n.8 sul corpo principale n.6 11 togliere l’interruttore dalla attrezzatura e posizionarlo per l’imballaggio 0,16

32 Metodo “Largest Candidate Rule”
No. Operazione elementare Tek [min] Precedenze 4 esecuzione delle prove di funzionamento e taratura dell’interruttore 0,93 2 e 3 9 avvitare le viti n.7 sull’involucro superiore n.2 0,74 8 10 esecuzione delle prove di funzionamento 0,70 2 inserire i terminali n.5 all’interno dell’involucro inferiore n.3 0,58 1 5 montare gli isolatori n.4 all’interno dell’involucro n.3 0,51 6 montare le coperture n.1 sopra i terminali n.5 0,34 3 inserire il corpo principale n.6 all’interno dell’involucro n.3 0,33 montare l’involucro superiore n.2 sull’involucro inferiore n.3 5, 6 e 7 posizionare l’involucro inferiore n.3 nella attrezzatura di montaggio 0,18 7 montare la leva di comando n.8 sul corpo principale n.6 11 togliere l’interruttore dalla attrezzatura e posizionarlo per l’imballaggio 0,16

33 Metodo “Largest Candidate Rule”
No. Operazione elementare Tek [min] Precedenze 4 esecuzione delle prove di funzionamento e taratura dell’interruttore 0,93 2 e 3 9 avvitare le viti n.7 sull’involucro superiore n.2 0,74 8 10 esecuzione delle prove di funzionamento 0,70 5 montare gli isolatori n.4 all’interno dell’involucro n.3 0,51 6 montare le coperture n.1 sopra i terminali n.5 0,34 montare l’involucro superiore n.2 sull’involucro inferiore n.3 0,33 5, 6 e 7 7 montare la leva di comando n.8 sul corpo principale n.6 0,18 11 togliere l’interruttore dalla attrezzatura e posizionarlo per l’imballaggio 0,16

34 Metodo “Largest Candidate Rule”
No. Operazione elementare Tek [min] Precedenze 4 esecuzione delle prove di funzionamento e taratura dell’interruttore 0,93 2 e 3 9 avvitare le viti n.7 sull’involucro superiore n.2 0,74 8 10 esecuzione delle prove di funzionamento 0,70 5 montare gli isolatori n.4 all’interno dell’involucro n.3 0,51 6 montare le coperture n.1 sopra i terminali n.5 0,34 montare l’involucro superiore n.2 sull’involucro inferiore n.3 0,33 5, 6 e 7 7 montare la leva di comando n.8 sul corpo principale n.6 0,18 11 togliere l’interruttore dalla attrezzatura e posizionarlo per l’imballaggio 0,16

35 Metodo “Largest Candidate Rule”
No. Operazione elementare Tek [min] Precedenze 4 esecuzione delle prove di funzionamento e taratura dell’interruttore 0,93 2 e 3 9 avvitare le viti n.7 sull’involucro superiore n.2 0,74 8 10 esecuzione delle prove di funzionamento 0,70 5 montare gli isolatori n.4 all’interno dell’involucro n.3 0,51 6 montare le coperture n.1 sopra i terminali n.5 0,34 montare l’involucro superiore n.2 sull’involucro inferiore n.3 0,33 5, 6 e 7 7 montare la leva di comando n.8 sul corpo principale n.6 0,18 11 togliere l’interruttore dalla attrezzatura e posizionarlo per l’imballaggio 0,16

36 Metodo “Largest Candidate Rule”
No. Operazione elementare Tek [min] Precedenze 9 avvitare le viti n.7 sull’involucro superiore n.2 0,74 8 10 esecuzione delle prove di funzionamento 0,70 5 montare gli isolatori n.4 all’interno dell’involucro n.3 0,51 4 6 montare le coperture n.1 sopra i terminali n.5 0,34 montare l’involucro superiore n.2 sull’involucro inferiore n.3 0,33 5, 6 e 7 11 togliere l’interruttore dalla attrezzatura e posizionarlo per l’imballaggio 0,16

37 Metodo “Largest Candidate Rule”
No. Operazione elementare Tek [min] Precedenze 9 avvitare le viti n.7 sull’involucro superiore n.2 0,74 8 10 esecuzione delle prove di funzionamento 0,70 5 montare gli isolatori n.4 all’interno dell’involucro n.3 0,51 4 6 montare le coperture n.1 sopra i terminali n.5 0,34 montare l’involucro superiore n.2 sull’involucro inferiore n.3 0,33 5, 6 e 7 11 togliere l’interruttore dalla attrezzatura e posizionarlo per l’imballaggio 0,16

38 Metodo “Largest Candidate Rule”
No. Operazione elementare Tek [min] Precedenze 9 avvitare le viti n.7 sull’involucro superiore n.2 0,74 8 10 esecuzione delle prove di funzionamento 0,70 5 montare gli isolatori n.4 all’interno dell’involucro n.3 0,51 4 6 montare le coperture n.1 sopra i terminali n.5 0,34 montare l’involucro superiore n.2 sull’involucro inferiore n.3 0,33 5, 6 e 7 11 togliere l’interruttore dalla attrezzatura e posizionarlo per l’imballaggio 0,16

39 Metodo “Largest Candidate Rule”
No. Operazione elementare Tek [min] Precedenze 9 avvitare le viti n.7 sull’involucro superiore n.2 0,74 8 10 esecuzione delle prove di funzionamento 0,70 5 montare gli isolatori n.4 all’interno dell’involucro n.3 0,51 4 6 montare le coperture n.1 sopra i terminali n.5 0,34 montare l’involucro superiore n.2 sull’involucro inferiore n.3 0,33 5, 6 e 7 11 togliere l’interruttore dalla attrezzatura e posizionarlo per l’imballaggio 0,16

40 Metodo “Largest Candidate Rule”
No. Operazione elementare Tek [min] Precedenze 9 avvitare le viti n.7 sull’involucro superiore n.2 0,74 8 10 esecuzione delle prove di funzionamento 0,70 11 togliere l’interruttore dalla attrezzatura e posizionarlo per l’imballaggio 0,16

41 Metodo “Largest Candidate Rule”
No. Operazione elementare Tek [min] Precedenze 9 avvitare le viti n.7 sull’involucro superiore n.2 0,74 8 10 esecuzione delle prove di funzionamento 0,70 11 togliere l’interruttore dalla attrezzatura e posizionarlo per l’imballaggio 0,16

42 Metodo “Largest Candidate Rule”
No. Operazione elementare Tek [min] Precedenze 10 esecuzione delle prove di funzionamento 0,70 9 11 togliere l’interruttore dalla attrezzatura e posizionarlo per l’imballaggio 0,16

43 Metodo “Kilbridge e Wester”
No . Operazione elementare Tek [min] Colonna 1 posizionare l’involucro inferiore n.3 nella attrezzatura di montaggio 0,18 I 2 inserire i terminali n.5 all’interno dell’involucro inferiore n.3 0,58 II 3 inserire il corpo principale n.6 all’interno dell’involucro n.3 0,33 4 esecuzione delle prove di funzionamento e taratura dell’interruttore 0,93 III 5 montare gli isolatori n.4 all’interno dell’involucro n.3 0,51 IV 6 montare le coperture n.1 sopra i terminali n.5 0,34 7 montare la leva di comando n.8 sul corpo principale n.6 8 montare l’involucro superiore n.2 sull’involucro inferiore n.3 V 9 avvitare le viti n.7 sull’involucro superiore n.2 0,74 VI 10 esecuzione delle prove di funzionamento 0,70 VII 11 togliere l’interruttore dalla attrezzatura e posizionarlo per l’imballaggio 0,16 VIII

44 Metodo “ranked positional weight”
No . Operazione elementare Tek [min] RPW 1 posizionare l’involucro inferiore n.3 nella attrezzatura di montaggio 0,18 4,98 2 inserire i terminali n.5 all’interno dell’involucro inferiore n.3 0,58 4,47 3 inserire il corpo principale n.6 all’interno dell’involucro n.3 0,33 4,22 4 esecuzione delle prove di funzionamento e taratura dell’interruttore 0,93 3,89 5 montare gli isolatori n.4 all’interno dell’involucro n.3 0,51 2,44 6 montare le coperture n.1 sopra i terminali n.5 0,34 2,27 7 montare la leva di comando n.8 sul corpo principale n.6 2,11 8 montare l’involucro superiore n.2 sull’involucro inferiore n.3 1,93 9 avvitare le viti n.7 sull’involucro superiore n.2 0,74 1,60 10 esecuzione delle prove di funzionamento 0,70 0,86 11 togliere l’interruttore dalla attrezzatura e posizionarlo per l’imballaggio 0,16

45 Saturazione parziale del tempo di ciclo
No. Operazione elementare Mek [min] Varianza [min2] Precedenze Costo Lk [Euro/ pezzo] Costo I’k [Euro/ pezzo] Costo Ik [Euro/ pezzo] 1 posizionare l’involucro inferiore n.3 nella attrezzatura di montaggio 0,18 0,04 0,03 1,90 2 inserire i terminali n.5 all’interno dell’involucro inferiore n.3 0,58 0,12 0,10 0,13 1,74 3 inserire il corpo principale n.6 all’interno dell’involucro n.3 0,33 0,06 1,73 4 esecuzione delle prove di funzionamento e taratura dell’interruttore 0,93 0,3 2 e 3 0,16 0,30 1,61 5 montare gli isolatori n.4 all’interno dell’involucro n.3 0,51 0,09 0,22 1,07 6 montare le coperture n.1 sopra i terminali n.5 0,34 0,15 1,00 7 montare la leva di comando n.8 sul corpo principale n.6 0,05 0,94 8 montare l’involucro superiore n.2 sull’involucro inferiore n.3 0,08 5, 6 e 7 0,85 9 avvitare le viti n.7 sull’involucro superiore n.2 0,74 0,40 0,73 10 esecuzione delle prove di funzionamento 0,70 11 togliere l’interruttore dalla attrezzatura e posizionarlo per l’imballaggio

46 Calcolo della probabilità di terminare un insieme di operazioni nel tempo Tmax

47 Saturazione parziale del tempo di ciclo
Stazione Operazioni Tpi Tpi/Tmax z pi Ii (1-pi)Ii 1 1, 2, 3 1,09 0,89 0,28 0,610 1,73 0,67 2 4, 7 1,11 0,91 0,19 0,575 0,94 0,40 3 5, 6, 8 1,18 0,97 0,08 0,532 0,85 4 9 0,74 0,61 1,24 0,892 0,73 5 10, 11 0,86 0,70 0,90 0,816 0,03 0,01

48 Linee di montaggio multiprodotto
Calcolo del numero di stazioni N Bilanciamento della linea Lancio di un modello

49 Linee di montaggio multiprodotto
Prodotto n.1 No. Operazione elementare Tek [min] Precedenze 1 posizionare l’involucro inferiore n.3 nella attrezzatura di montaggio 0,18 2 inserire i terminali n.5 all’interno dell’involucro inferiore n.3 0,58 3 inserire il corpo principale n.6 all’interno dell’involucro n.3 0,33 4 esecuzione delle prove di funzionamento e taratura dell’interruttore 0,93 2 e 3 5 montare gli isolatori n.4 all’interno dell’involucro n.3 0,51 6 montare le coperture n.1 sopra i terminali n.5 0,34 7 montare la leva di comando n.8 sul corpo principale n.6 8 montare l’involucro superiore n.2 sull’involucro inferiore n.3 5, 6 e 7 9 avvitare le viti n.7 sull’involucro superiore n.2 0,74 10 esecuzione delle prove di funzionamento 0,70 11 togliere l’interruttore dalla attrezzatura e posizionarlo per l’imballaggio 0,16

50 Linee di montaggio multiprodotto
Prodotto n.2 No. Operazione elementare Tek [min] Precedenze 1 posizionare l’involucro inferiore n.3 nella attrezzatura di montaggio 0,18 2 inserire i terminali n.5 all’interno dell’involucro inferiore n.3 0,48 3 inserire il corpo principale n.6 all’interno dell’involucro n.3 0,33 7 montare la leva di comando n.8 sul corpo principale n.6 12 Montare l’involucro superiore n.2 sull’involucro inferiore n.3 (montaggio ad innesto) 0,39 2 e 7 10 esecuzione delle prove di funzionamento 0,70 11 togliere l’interruttore dalla attrezzatura e posizionarlo per l’imballaggio 0,16

51 Linee di montaggio multiprodotto
Operazione elementare Te1k [min] Precedenze Te2k [min] 1 0,18 2 0,58 0,48 3 0,33 4 0,93 2 e 3 5 0,51 6 0,34 7 8 5, 6 e 7 9 0,74 10 0,70 12 11 0,16 0,39 2 e 7

52 Linee di montaggio multiprodotto
Operazione elementare Te1k [min] Precedenze Te2k [min] 1 0,18 2 0,58 0,48 3 0,33 4 0,93 2 e 3 5 0,51 6 0,34 7 8 5, 6 e 7 9 0,74 10 0,70 12 11 0,16 0,39 2 e 7

53 Linee di montaggio multiprodotto
Operazione elementare Te1k [min] Precedenze Te2k [min] 1 0,18 2 0,58 0,48 3 0,33 4 0,93 2 e 3 5 0,51 6 0,34 7 7bis 8 5, 6 e 7 9 0,74 10 0,70 10bis 12 11 0,16 11bis 0,39 2 e 7bis

54 Linee di montaggio multiprodotto
Operazione elementare Rp1 x Te1k [min/ora] Rp2 x Te2k [min/ora] TTek = S Rpi x Teik [min/ora] 1 4,80 3,36 8,16 2 15,47 8,96 24,43 3 8,80 6,16 14,96 4 24,80 5 13,60 6 9,07 7 7bis 8 9 19,74 10 18,67 10bis 13,07 11 4,27 11bis 2,99 12 7,28

55 Linee di montaggio multiprodotto Largest Candidate Rule
Operazione elementare TTek = S Rpi x Teik [min/ora] Precedenze 4 24,80 2,3 2 24,43 1 9 19,74 8 10 18,67 3 14,96 5 13,60 10bis 13,07 12 6 9,07 8,80 5,6,7 8,16 7,28 2,7bis 7 4,80 11 4,27 7bis 3,36 11bis 2,99

56 Lancio prodotto Strategia di lancio ad intervalli variabili
Strategia di lancio ad intervalli costanti

57 Linee di montaggio manuali
VANTAGGI: Flessibilità Destrezza SVANTAGGI: Prodotti non completi in linea Errori di montaggio

58 Errori di montaggio IMPORTANTE: è naturale aspettarsi che un individuo possa, prima o poi, commettere un errore Addestramento personale Sistemi Poka-Yoke Sistemi di supporto informatici

59 Sistemi Poka-Yoke Termine giapponese che indica un dispositivo o la forma di un oggetto che, ponendo dei limiti al modo in cui una operazione può essere compiuta, forza l'utilizzatore ad una corretta esecuzione della stessa (evitare “yokeru” gli errori di distrazione “poka”).

60 Esempi di sistemi Poka-Yoke

61 Sistemi Poka-Yoke nel Montaggio
Design for (Poka-Yoke) Assembly

62 Sistemi di supporto informatici
receiver touch screen marker

63 Montaggio automatico e robotizzato
Robot di montaggio Sistema di movimentazione automatico Alimentazione automatica dei componenti Inserimento automatico (peg-in-hole) Avvitatura automatica Piantaggio automatico Sensoristica

64 Montaggio robotizzato: caratteristiche robot
programmazione con teach-pendant o con software di simulazione robot con asse prismatico verticale 4 gradi di libertà istruzioni tecnologiche per interfacciamento con sensori, per palletizzazione, ecc. capacità di carico in funzione delle parti da movimentare

65 Montaggio automatico e robotizzato
Robot di montaggio Sistema di movimentazione automatico Alimentazione automatica dei componenti Inserimento automatico (peg-in-hole) Avvitatura automatica Piantaggio automatico Sensoristica

66 Sistema di movimentazione automatica

67 Sistema di movimentazione automatica

68 Montaggio automatico e robotizzato
Robot di montaggio Sistema di movimentazione automatico Alimentazione automatica dei componenti Inserimento automatico (peg-in-hole) Avvitatura automatica Piantaggio automatico Sensoristica

69 Alimentatore a vibrazione

70 Alimentatore a vibrazione

71 Alimentatore a vibrazione

72 Alimentatore a vibrazione

73 Alimentatore a vibrazione

74 Alimentatore a vibrazione

75 Montaggio automatico e robotizzato
Robot di montaggio Sistema di movimentazione automatico Alimentazione automatica dei componenti Inserimento automatico (peg-in-hole) Avvitatura automatica Piantaggio automatico Sensoristica

76 Dispositivo RCC

77 Dispositivo RCC

78 Sensore di forza Polso del robot Sensore di forza Gripper

79 Sensore di forza F>Fmax T>Tmax Peg insertion Robot unit control
from force sensor F>Fmax T>Tmax Yes Peg insertion No Robot unit control Algorithm Correction of robot position

80 Montaggio automatico e robotizzato
Robot di montaggio Sistema di movimentazione automatico Alimentazione automatica dei componenti Inserimento automatico (peg-in-hole) Avvitatura automatica Piantaggio automatico Sensoristica

81 Avvitatore automatico

82 Avvitatore automatico

83 Avvitatore automatico
torsion shaft outside hollow cylinder inside hollow body coil

84 Montaggio automatico e robotizzato
Robot di montaggio Sistema di movimentazione automatico Alimentazione automatica dei componenti Inserimento automatico (peg-in-hole) Avvitatura automatica Piantaggio automatico Sensoristica

85 Pressa idraulica

86 Esempio di sensoristica nel montaggio

87 Esempio di sensoristica nel montaggio
CCD camera Slit beam Car body fitting Body Slit beam image Body panel positioning sensor Coordinate data

88 Esempio di sensoristica nel montaggio