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

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

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 automazione flessibile (robotizzata) Volume produzione Costo montaggio

6 Montaggio manuale

7

8 Montaggio automatico: automazione rigida

9

10

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 1.Montaggio a posto fisso 2.Montaggio in linea 3.Montaggio assembly shop

15 1.Montaggio a posto fisso 2.Montaggio in linea 3.Montaggio assembly shop Montaggio manuale: configurazioni impiantistiche

16 1.Montaggio a posto fisso 2.Montaggio in linea 3.Montaggio assembly shop Montaggio manuale: configurazioni impiantistiche

17 Esempio montaggio prodotto: interruttore tripolare

18 Operazione 1: posizionare linvolucro inferiore 3 nella attrezzatura di montaggio T e1 : 0,18 min Precedenze: -

19 Esempio montaggio prodotto: interruttore tripolare Operazione 2: inserire i terminali 5 allinterno dellinvolucro inferiore T e2 : 0,58 min Precedenze: 1

20 Esempio montaggio prodotto: interruttore tripolare Operazione 3: inserire il corpo principale 6 allinterno dellinvolucro inferiore T e3 : 0,33 min Precedenze: 1

21 Esempio montaggio prodotto: interruttore tripolare Operazione 4: esecuzione prove di funzionamento e taratura dellinterruttore T e4 : 0,93 min Precedenze: 2 e 3

22 Esempio montaggio prodotto: interruttore tripolare Operazione 5: montare gli isolatori 4 allinterno dellinvolucro inferiore T e5 : 0,51 min Precedenze: 4

23 Esempio montaggio prodotto: interruttore tripolare Operazione 6: montare le coperture 1 sopra i terminali T e6 : 0,34 min Precedenze: 4

24 Esempio montaggio prodotto: interruttore tripolare Operazione 7: montare la leva di comando 8 sul corpo principale T e7 : 0,18 min Precedenze: 4

25 Esempio montaggio prodotto: interruttore tripolare Operazione 8: montare linvolucro superiore 2 sullinvolucro inferiore T e8 : 0,33 min Precedenze: 5, 6 e 7

26 Esempio montaggio prodotto: interruttore tripolare Operazione 9: avvitare le viti 7 sullinvolucro superiore T e9 : 0,74 min Precedenze: 8

27 Esempio montaggio prodotto: interruttore tripolare Operazione 10: esecuzione prove finali di funzionamento T e10 : 0,70 min Precedenze: 9

28 Esempio montaggio prodotto: interruttore tripolare Operazione 11: togliere linterruttore dalla attrezzatura e posizionarlo nellimballaggio T e11 : 0,16 min Precedenze: 10

29 Metodo Largest Candidate Rule No.Operazione elementareTek [min]Precedenze 4esecuzione delle prove di funzionamento e taratura dellinterruttore 0,932 e 3 9avvitare le viti n.7 sullinvolucro superiore n.20,748 10esecuzione delle prove di funzionamento0,709 2inserire i terminali n.5 allinterno dellinvolucro inferiore n.3 0,581 5montare gli isolatori n.4 allinterno dellinvolucro n.30,514 6montare le coperture n.1 sopra i terminali n.50,344 3inserire il corpo principale n.6 allinterno dellinvolucro n.3 0,331 8montare linvolucro superiore n.2 sullinvolucro inferiore n.3 0,335, 6 e 7 1posizionare linvolucro inferiore n.3 nella attrezzatura di montaggio 0,18 7montare la leva di comando n.8 sul corpo principale n.60,184 11togliere linterruttore dalla attrezzatura e posizionarlo per limballaggio 0,1610

30 Metodo Largest Candidate Rule No.Operazione elementareTek [min]Precedenze 4esecuzione delle prove di funzionamento e taratura dellinterruttore 0,932 e 3 9avvitare le viti n.7 sullinvolucro superiore n.20,748 10esecuzione delle prove di funzionamento0,709 2inserire i terminali n.5 allinterno dellinvolucro inferiore n.3 0,581 5montare gli isolatori n.4 allinterno dellinvolucro n.30,514 6montare le coperture n.1 sopra i terminali n.50,344 3inserire il corpo principale n.6 allinterno dellinvolucro n.3 0,331 8montare linvolucro superiore n.2 sullinvolucro inferiore n.3 0,335, 6 e 7 1posizionare linvolucro inferiore n.3 nella attrezzatura di montaggio 0,18 7montare la leva di comando n.8 sul corpo principale n.60,184 11togliere linterruttore dalla attrezzatura e posizionarlo per limballaggio 0,1610

31 Metodo Largest Candidate Rule No.Operazione elementareTek [min]Precedenze 4esecuzione delle prove di funzionamento e taratura dellinterruttore 0,932 e 3 9avvitare le viti n.7 sullinvolucro superiore n.20,748 10esecuzione delle prove di funzionamento0,709 2inserire i terminali n.5 allinterno dellinvolucro inferiore n.3 0,581 5montare gli isolatori n.4 allinterno dellinvolucro n.30,514 6montare le coperture n.1 sopra i terminali n.50,344 3inserire il corpo principale n.6 allinterno dellinvolucro n.3 0,331 8montare linvolucro superiore n.2 sullinvolucro inferiore n.3 0,335, 6 e 7 1posizionare linvolucro inferiore n.3 nella attrezzatura di montaggio 0,18 7montare la leva di comando n.8 sul corpo principale n.60,184 11togliere linterruttore dalla attrezzatura e posizionarlo per limballaggio 0,1610

32 Metodo Largest Candidate Rule No.Operazione elementareTek [min]Precedenze 4esecuzione delle prove di funzionamento e taratura dellinterruttore 0,932 e 3 9avvitare le viti n.7 sullinvolucro superiore n.20,748 10esecuzione delle prove di funzionamento0,709 2inserire i terminali n.5 allinterno dellinvolucro inferiore n.3 0,581 5montare gli isolatori n.4 allinterno dellinvolucro n.30,514 6montare le coperture n.1 sopra i terminali n.50,344 3inserire il corpo principale n.6 allinterno dellinvolucro n.3 0,331 8montare linvolucro superiore n.2 sullinvolucro inferiore n.3 0,335, 6 e 7 1posizionare linvolucro inferiore n.3 nella attrezzatura di montaggio 0,18 7montare la leva di comando n.8 sul corpo principale n.60,184 11togliere linterruttore dalla attrezzatura e posizionarlo per limballaggio 0,1610

33 Metodo Largest Candidate Rule No.Operazione elementareTek [min]Precedenze 4esecuzione delle prove di funzionamento e taratura dellinterruttore 0,932 e 3 9avvitare le viti n.7 sullinvolucro superiore n.20,748 10esecuzione delle prove di funzionamento0,709 5montare gli isolatori n.4 allinterno dellinvolucro n.30,514 6montare le coperture n.1 sopra i terminali n.50,344 8montare linvolucro superiore n.2 sullinvolucro inferiore n.3 0,335, 6 e 7 7montare la leva di comando n.8 sul corpo principale n.60,184 11togliere linterruttore dalla attrezzatura e posizionarlo per limballaggio 0,1610

34 Metodo Largest Candidate Rule No.Operazione elementareTek [min]Precedenze 4esecuzione delle prove di funzionamento e taratura dellinterruttore 0,932 e 3 9avvitare le viti n.7 sullinvolucro superiore n.20,748 10esecuzione delle prove di funzionamento0,709 5montare gli isolatori n.4 allinterno dellinvolucro n.30,514 6montare le coperture n.1 sopra i terminali n.50,344 8montare linvolucro superiore n.2 sullinvolucro inferiore n.3 0,335, 6 e 7 7montare la leva di comando n.8 sul corpo principale n.60,184 11togliere linterruttore dalla attrezzatura e posizionarlo per limballaggio 0,1610

35 Metodo Largest Candidate Rule No.Operazione elementareTek [min]Precedenze 4esecuzione delle prove di funzionamento e taratura dellinterruttore 0,932 e 3 9avvitare le viti n.7 sullinvolucro superiore n.20,748 10esecuzione delle prove di funzionamento0,709 5montare gli isolatori n.4 allinterno dellinvolucro n.30,514 6montare le coperture n.1 sopra i terminali n.50,344 8montare linvolucro superiore n.2 sullinvolucro inferiore n.3 0,335, 6 e 7 7montare la leva di comando n.8 sul corpo principale n.60,184 11togliere linterruttore dalla attrezzatura e posizionarlo per limballaggio 0,1610

36 Metodo Largest Candidate Rule No.Operazione elementareTek [min]Precedenze 9avvitare le viti n.7 sullinvolucro superiore n.20,748 10esecuzione delle prove di funzionamento0,709 5montare gli isolatori n.4 allinterno dellinvolucro n.30,514 6montare le coperture n.1 sopra i terminali n.50,344 8montare linvolucro superiore n.2 sullinvolucro inferiore n.3 0,335, 6 e 7 11togliere linterruttore dalla attrezzatura e posizionarlo per limballaggio 0,1610

37 Metodo Largest Candidate Rule No.Operazione elementareTek [min]Precedenze 9avvitare le viti n.7 sullinvolucro superiore n.20,748 10esecuzione delle prove di funzionamento0,709 5montare gli isolatori n.4 allinterno dellinvolucro n.30,514 6montare le coperture n.1 sopra i terminali n.50,344 8montare linvolucro superiore n.2 sullinvolucro inferiore n.3 0,335, 6 e 7 11togliere linterruttore dalla attrezzatura e posizionarlo per limballaggio 0,1610

38 Metodo Largest Candidate Rule No.Operazione elementareTek [min]Precedenze 9avvitare le viti n.7 sullinvolucro superiore n.20,748 10esecuzione delle prove di funzionamento0,709 5montare gli isolatori n.4 allinterno dellinvolucro n.30,514 6montare le coperture n.1 sopra i terminali n.50,344 8montare linvolucro superiore n.2 sullinvolucro inferiore n.3 0,335, 6 e 7 11togliere linterruttore dalla attrezzatura e posizionarlo per limballaggio 0,1610

39 Metodo Largest Candidate Rule No.Operazione elementareTek [min]Precedenze 9avvitare le viti n.7 sullinvolucro superiore n.20,748 10esecuzione delle prove di funzionamento0,709 5montare gli isolatori n.4 allinterno dellinvolucro n.30,514 6montare le coperture n.1 sopra i terminali n.50,344 8montare linvolucro superiore n.2 sullinvolucro inferiore n.3 0,335, 6 e 7 11togliere linterruttore dalla attrezzatura e posizionarlo per limballaggio 0,1610

40 Metodo Largest Candidate Rule No.Operazione elementareTek [min]Precedenze 9avvitare le viti n.7 sullinvolucro superiore n.20,748 10esecuzione delle prove di funzionamento0,709 11togliere linterruttore dalla attrezzatura e posizionarlo per limballaggio 0,1610

41 Metodo Largest Candidate Rule No.Operazione elementareTek [min]Precedenze 9avvitare le viti n.7 sullinvolucro superiore n.20,748 10esecuzione delle prove di funzionamento0,709 11togliere linterruttore dalla attrezzatura e posizionarlo per limballaggio 0,1610

42 Metodo Largest Candidate Rule No.Operazione elementareTek [min]Precedenze 10esecuzione delle prove di funzionamento0,709 11togliere linterruttore dalla attrezzatura e posizionarlo per limballaggio 0,1610

43 Metodo Kilbridge e Wester No. Operazione elementare Tek [min] Colonna 1 posizionare linvolucro inferiore n.3 nella attrezzatura di montaggio 0,18I 2 inserire i terminali n.5 allinterno dellinvolucro inferiore n.3 0,58II 3 inserire il corpo principale n.6 allinterno dellinvolucro n.3 0,33II 4 esecuzione delle prove di funzionamento e taratura dellinterruttore 0,93III 5 montare gli isolatori n.4 allinterno dellinvolucro n.3 0,51IV 6 montare le coperture n.1 sopra i terminali n.5 0,34IV 7 montare la leva di comando n.8 sul corpo principale n.6 0,18IV 8 montare linvolucro superiore n.2 sullinvolucro inferiore n.3 0,33V 9 avvitare le viti n.7 sullinvolucro superiore n.2 0,74VI 10esecuzione delle prove di funzionamento0,70VII 11togliere linterruttore dalla attrezzatura e posizionarlo per limballaggio 0,16VIII

44 Metodo ranked positional weight No. Operazione elementare Tek [min] RPW 1 posizionare linvolucro inferiore n.3 nella attrezzatura di montaggio 0,184,98 2 inserire i terminali n.5 allinterno dellinvolucro inferiore n.3 0,584,47 3 inserire il corpo principale n.6 allinterno dellinvolucro n.3 0,334,22 4 esecuzione delle prove di funzionamento e taratura dellinterruttore 0,933,89 5 montare gli isolatori n.4 allinterno dellinvolucro n.3 0,512,44 6 montare le coperture n.1 sopra i terminali n.5 0,342,27 7 montare la leva di comando n.8 sul corpo principale n.6 0,182,11 8 montare linvolucro superiore n.2 sullinvolucro inferiore n.3 0,331,93 9 avvitare le viti n.7 sullinvolucro superiore n.2 0,741,60 10esecuzione delle prove di funzionamento0,700,86 11togliere linterruttore dalla attrezzatura e posizionarlo per limballaggio 0,16

45 Saturazione parziale del tempo di ciclo No.Operazione elementare Mek [min] Varianza [min 2 ] Precedenze Costo L k [Euro/ pezzo] Costo I k [Euro/ pezzo] 1 posizionare linvolucro inferiore n.3 nella attrezzatura di montaggio 0,180,040,030,041,90 2 inserire i terminali n.5 allinterno dellinvolucro inferiore n.3 0,580,1210,100,131,74 3 inserire il corpo principale n.6 allinterno dellinvolucro n.3 0,330,061 0,121,73 4 esecuzione delle prove di funzionamento e taratura dellinterruttore 0,930,32 e 30,160,301,61 5 montare gli isolatori n.4 allinterno dellinvolucro n.3 0,510,1240,090,221,07 6 montare le coperture n.1 sopra i terminali n.5 0,340,064 0,151,00 7 montare la leva di comando n.8 sul corpo principale n.6 0,180,0540,030,090,94 8 montare linvolucro superiore n.2 sullinvolucro inferiore n.3 0,330,085, 6 e 70,060,120,85 9 avvitare le viti n.7 sullinvolucro superiore n.2 0,740,1580,120,400,73 10 esecuzione delle prove di funzionamento 0,700,129 0,300,33 11togliere linterruttore dalla attrezzatura e posizionarlo per limballaggio 0,160,04100,03

46 Calcolo della probabilità di terminare un insieme di operazioni nel tempo T max

47 Saturazione parziale del tempo di ciclo StazioneOperazioniTpiTpi/TmaxzpiIi(1-pi)Ii 11, 2, 31,090,890,280,6101,730,67 24, 71,110,910,190,5750,940,40 35, 6, 81,180,970,080,5320,850,40 490,740,611,240,8920,730,08 510, 110,860,700,900,8160,030,01

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

49 Linee di montaggio multiprodotto No.Operazione elementareTek [min]Precedenze 1posizionare linvolucro inferiore n.3 nella attrezzatura di montaggio 0,18 2inserire i terminali n.5 allinterno dellinvolucro inferiore n.3 0,581 3inserire il corpo principale n.6 allinterno dellinvolucro n.3 0,331 4esecuzione delle prove di funzionamento e taratura dellinterruttore 0,932 e 3 5montare gli isolatori n.4 allinterno dellinvolucro n.30,514 6montare le coperture n.1 sopra i terminali n.50,344 7montare la leva di comando n.8 sul corpo principale n.60,184 8montare linvolucro superiore n.2 sullinvolucro inferiore n.3 0,335, 6 e 7 9avvitare le viti n.7 sullinvolucro superiore n.20,748 10esecuzione delle prove di funzionamento0,709 11togliere linterruttore dalla attrezzatura e posizionarlo per limballaggio 0,1610

50 No.Operazione elementareTek [min]Precedenze 1posizionare linvolucro inferiore n.3 nella attrezzatura di montaggio 0,18 2inserire i terminali n.5 allinterno dellinvolucro inferiore n.3 0,481 3inserire il corpo principale n.6 allinterno dellinvolucro n.3 0,331 7montare la leva di comando n.8 sul corpo principale n.60,183 12Montare linvolucro superiore n.2 sullinvolucro inferiore n.3 (montaggio ad innesto) 0,392 e 7 10esecuzione delle prove di funzionamento0, togliere linterruttore dalla attrezzatura e posizionarlo per limballaggio 0,1610 Linee di montaggio multiprodotto

51 Operazione elementare T e1k [min]PrecedenzeT e2k [min]Precedenze 10,18 20,5810,481 30, ,932 e 3 50,514 60,344 70, ,335, 6 e 7 90, , ,16100, ,392 e 7

52 Linee di montaggio multiprodotto Operazione elementare T e1k [min]PrecedenzeT e2k [min]Precedenze 10,18 20,5810,481 30, ,932 e 3 50,514 60,344 70, ,335, 6 e 7 90, , ,16100, ,392 e 7

53 Linee di montaggio multiprodotto Operazione elementare T e1k [min]PrecedenzeT e2k [min]Precedenze 10,18 20,5810,481 30, ,932 e 3 50,514 60,344 70,184 7bis0,183 80,335, 6 e 7 90, ,709 10bis0, , bis0,1610bis 120,392 e 7bis

54 Linee di montaggio multiprodotto Operazione elementareR p1 x T e1k [min/ora]R p2 x T e2k [min/ora]TT ek = R pi x T eik [min/ora] 14,803,368,16 215,478,9624,43 38,806,1614,96 424, ,600 69,070 74,800 7bis03,36 88, , ,670 10bis013,07 114,270 11bis02, ,28

55 Linee di montaggio multiprodotto Largest Candidate Rule Operazione elementare TT ek = R pi x T eik [min/ora] Precedenze 424,802,3 224, , , , ,604 10bis13, ,074 88,805,6,7 18,16 127,282,7bis 74, ,2710 7bis3,363 11bis2,9910bis

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

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

58 IMPORTANTE: è naturale aspettarsi che un individuo possa, prima o poi, commettere un errore Errori di montaggio 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 (evitareyokeru gli errori di distrazionepoka).

60 Esempi di sistemi Poka-Yoke

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

62 Sistemi di supporto informatici marker receiver touch screen

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

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

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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

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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

78 Sensore di forza Sensore di forza Polso del robot Gripper

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

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

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83 torsion shaft outside hollow cylinder inside hollow cylinder 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 Car body fitting Body panel positioning sensor Body Slit beam CCD camera Slit beam image Coordinate data Esempio di sensoristica nel montaggio

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