Pozdrav svima, moje ime je

VAHIDIN

HASANSPAHIĆ

Ja sam razvojni inžinjer i CAD dizajner

Savremena proizvodnja

Svrha ovoga web sajta je da podijelim neka svoja radna iskustva, profesionalno interesovanje i shvatanja savremene proizvodnje korištenjem određenih alata, radi lakšeg suočavanja sa izazovima savremene proizvodnje sa posebnim osvrtom na metalsku industriju. Hvala što ste pogledali moju web stranicu! Bez obzira da li ste poslodavac, kolega inženjer, prijatelj ili slučajni stranac.

Dobro došli!

PROFESIONALNO INTERESOVANJE

CAD

Pod pojmom računalno potpomognuto dizajniranje ili projektovanje (CAD) podrazumjeva se korištenje računala u svrhu pomaganja i stvaranja, modificiranja, analize ili optimizaciji dizajna proizvoda. CAD softver se koristi za povećanje produktivnosti dizajnera, poboljšanje kvalitete dizajna, poboljšanje komunikacije kroz dokumentaciju i stvaranje baze podataka za proizvodnju.

CAM

Računarski potpomognuta proizvodnja - CAM (Computer-aided manufacturing) podrazumjeva se pod upotrebom računara za pomoć u svim operacijama koji se odvijaju u proizvodnom pogonu, uključujući planiranje, upravljanje, transport i skladištenje. Njegova primarna svrha je da stvori brži proizvodni proces i komponente i alata sa preciznijim dimenzijama i konzistentnošću materijala.

CAE

Računarski potpomognuto inženjerstvo - CAE (Computer-aided engineering) je upotreba računarskog softvera za simulaciju performansi u cilju poboljšanja dizajna proizvoda ili pomoći u rješavanju inženjerskih problema za širok spektar industrija. To uključuje simulaciju, validaciju i optimizaciju proizvoda, procesa i proizvodnih alata.

INŽINJERSKI DIZAJN

Proces inženjerskog dizajna metodički je niz koraka koje inžinjeri koriste u svrhu stvaranja funkcionalnih proizvoda i procesa. Jedno uokvirivanje procesa inženjeringa određuje sljedeće faze: istraživanje, konceptualizacija, procjena izvedivosti, utvrđivanje zahtjeva za projektiranje, preliminarni dizajn, detaljni dizajn, planiranje proizvodnje i dizajn alata i proizvodnju.

BROJEVI

METALNI MATERIJALI

Metalni materijali predstavljaju jednu od najvažnijih grupa materijala u savremenoj industriji. Njihove osobine – kao što su visoka čvrstoća, otpornost na habanje, dobra provodljivost toplote i elektriciteta, te mogućnost obrade i reciklaže – čine ih nezamjenjivima u širokom spektru tehničkih i inžinjerskih primjena.

ČELIK

Čelik je legura željeza i ugljika, sa sadržajem ugljika do 2,11%. Iako se sastoji pretežno od željeza, čak male količine ugljika i drugih legirajućih elemenata (kao što su krom, nikl, molibden i vanadijum) značajno utiču na njegova mehanička svojstva i primenu.

NEHRĐAJUĆI ČELICI

Nehrđajući čelici su posebna grupa legiranih čelika koji se odlikuju visokom otpornošću na koroziju, što ih čini izuzetno pogodnim za upotrebu u agresivnim sredinama, pri visokim ili niskim temperaturama, kao i u uslovima gdje se zahtijeva visoka higijena.

METALURGIJA PRAHA

Metalurgija praha (engl. powder metallurgy) je grana metalurgije koja se bavi proizvodnjom metalnih prahova i njihovim oblikovanjem u čvrste materijale i komponente pomoću različitih tehnika presovanja i sinterovanja. Ova tehnologija omogućava izradu složenih metalnih dijelova s minimalnim otpadom materijala, visokom preciznošću i često boljim mehaničkim svojstvima u poređenju sa konvencionalnim metodama obrade metala.

ZAVARIVANJE

Zavarivanje je proces trajnog spajanja dva ili više metalnih delova primenom toplote, pritiska ili kombinacijom oba. U savremenoj industriji, zavarivanje predstavlja jednu od ključnih tehnologija za proizvodnju komponenti i konstrukcija u gotovo svim granama inženjerstva, uključujući automobilski, vazduhoplovni, brodograđevinski, građevinski i energetski sektor.

TERMIČKA OBRADA METALA

Termička obrada (toplotna obrada) predstavlja skup tehnoloških postupaka kojima se metalni materijali izlažu kontrolisanom režimu zagrijavanja, držanja na određenoj temperaturi i hlađenja s ciljem postizanja željenih mehaničkih, hemijskih i strukturnih svojstava. Ovi procesi ne mijenjaju hemijski sastav metala, ali značajno utiču na njegovu mikrostrukturu.

Dijagram Fe3C

Struktura i karakteristike metalnih materijala

Metali su materijali koji imaju određene karakteristike, kao što su dobra provodljivost električne energije i toplote, visoka čvrstoća, duktilnost i savitljivost. U industriji i svakodnevnom životu, metali igraju ključnu ulogu, a jedan od najvažnijih metala je željezo (Fe), koje se često koristi u proizvodnji čelika.

Čelik je legura željeza i ugljika, a njegova svojstva zavise od sadržaja ugljika i drugih legirajućih elemenata. Željezo se u čeliku nalazi u obliku karbida željeza (Fe3C), što je ključni sastojak koji utiče na mehanička svojstva čelika.

Dijagram željezo-ugljik (Fe-C dijagram) je grafički prikaz koji prikazuje različite faze i strukture koje se formiraju tokom hlađenja legure željeza i ugljika. Ovaj dijagram je od suštinskog značaja za razumjevanje procesa termičke obrade čelika i kako različite kompozicije utiču na njegovu čvrstoću, duktilnost i otpornost na habanje.

U Fe-C dijagramu, mogu se identifikovati različite oblasti, uključujući austenit, ferit, perlit i cementit. Svaka od ovih faza ima specifične karakteristike koje se koriste u različitim aplikacijama. Na primer, čelik sa visokim sadržajem ugljika ima tendenciju da bude tvrđi, ali manje duktilan, dok čelik sa nižim sadržajem ugljika može biti savitljiviji i lakše obradiv.

Razumevanje ovog dijagrama pomaže inženjerima i metalurzima da optimiziraju svojstva čelika za specifične primjene, kao što su građevinski materijali, automobilska industrija ili proizvodnja alata. Kroz kontrolu procesa proizvodnje i termičku obrade, moguće je postići željene karakteristike čelika koje će zadovoljiti zahtjeve moderne industrije.

Sve u svemu, metali i čelici su osnovni kamenovi savremenih tehnologija, a poznavanje njihovih svojstava i dijagrama kao što je Fe-C je ključno za razvoj inovativnih rješenja u različitim industrijama.

LEAN PROIZVODNJA: OSNOVE, PRINCIPI I PRIMJENA

Lean proizvodnja je sistem upravljanja proizvodnim procesima koji ima za cilj maksimalno povećanje vrijednosti za kupca uz minimalno trošenje resursa. Porijeklo ovog pristupa potiče iz Toyota Production System (TPS), razvijenog u Japanu nakon Drugog svetskog rata. Danas se Lean metodologija primenjuje globalno – ne samo u industriji, već i u uslužnim delatnostima, zdravstvu i IT sektoru.

1. Ključni principi Lean proizvodnje

Lean se temelji na pet osnovnih principa, koje je definisao James P. Womack:

Definisanje vrijednosti – Razumjevanje šta kupac smatra vrijednim i usmjeravanje procesa ka stvaranju te vrijednosti.
Mapiranje toka vrijednosti (Value Stream Mapping) – Identifikacija svih aktivnosti (vrijednosnih i nevrijednosnih) u proizvodnom procesu.
Tok (Flow) – Omogućavanje nesmetanog kretanja proizvoda kroz sve faze proizvodnje bez zastoja.
Povlačenje (Pull) – Proizvodnja prema realnoj potražnji, a ne prema prognozi.
Težnja ka savršenstvu – Kontinuirano poboljšavanje svih procesa u smijeru eliminacije otpada.

2. Vrste otpada u Lean sistemu – detaljna objašnjenja

U Lean filozofiji, otpad je bilo koja aktivnost koja troši resurse, ali ne stvara dodatnu vrijednost za kupca. Identifikacija i eliminacija otpada je ključ za povećanje efikasnosti.

1. Prekomjerna proizvodnja (Overproduction)

Proizvodnja većih količina nego što je trenutno potrebno ili ranije nego što je potrebno.

Zašto je to otpad?
Prekomjerna proizvodnja vodi ka gomilanju zaliha, zauzimanju prostora, dodatnim troškovima skladištenja i često prikriva druge probleme u procesu (npr. neefikasnost, neusklađenost potražnje).
Primjer:
Proizvodnja 1.000 komada kada kupac trenutno zahtjeva 500.

2. Zalihe (Inventory)

Prekomjerne sirovine, poluproizvodi ili gotovi proizvodi koji se nalaze na lageru, a ne koriste se trenutno.

Zašto je to otpad?
Vezivanje kapitala, rizik zastarijevanja, dodatni troškovi skladištenja, otežano upravljanje zalihama.
Primjer:
Velika količina materijala koja stoji neiskorištena na magacinskim policama sedmicama ili mjesecima.

3. Transport (Transportation)

Nepotrebno premještanje materijala, dijelova ili proizvoda između procesa ili lokacija.

Zašto je to otpad?
Ne dodaje vrijednost proizvodu, povećava vrijeme ciklusa i troši energiju.
Primjer:
Dijelovi se transportuju sa jedne strane pogona na drugu više puta prije konačne obrade.

4. Kretanje (Motion)

Suvišni pokreti radnika ili mašina koji ne doprinose direktno dodavanju vrijednosti.

Zašto je to otpad?
Umara radnike, povećava rizik od povreda, usporava proces.
Primjer:
Radnik mora da se savija, hoda nekoliko metara ili rotira telo da bi uzeo alat, jer nije optimalno pozicioniran.

5. Čekanje (Waiting)

Periodi kada ljudi, mašine ili materijali stoje neaktivni zbog kašnjenja ili neusklađenosti procesa.

Zašto je to otpad?
Gubi se vrijeme koje bi moglo biti iskorišteno za proizvodnju, oprema se ne koristi efikasno.
Primjer:
Mašina čeka radnika da unese sljedeći komad, ili radnik čeka da prethodni proces završi.

6. Prekomjerna obrada (Overprocessing)

Izvođenje više radnji ili upotreba skupljih tehnologija nego što je to potrebno da bi se zadovoljili zahtjevi kupca.

Zašto je to otpad?
Troši energiju, vrijeme i resurse bez dodatne vrednosti.
Primjer:
Brušenje površine u visokoj klasi obrade kada je dovoljno gruba obrada zbog funkcije dijela.

7. Greške / defekti (Defects)

Proizvodi koji ne zadovoljavaju kvalitet i specifikacije, zahtjevaju popravku ili odbacivanje.

Zašto je to otpad?
Dodatni troškovi popravki, otpada, ponovne obrade i nezadovoljstvo kupaca.
Primjer:
Zavar koji mora biti ponovo urađen zbog lošeg spoja.

Napomena:
U savremenim Lean pristupima često se dodaje i osma vrsta otpada:

Neiskorišteni ljudski potencijal – Neprepoznavanje ili neiskorištavanje znanja, vještina i ideja zaposlenih.

3. Alati i tehnike Lean proizvodnje

Lean koristi niz konkretnih alata za optimizaciju proizvodnje:

5S (Sort, Set in order, Shine, Standardize, Sustain) – Organizacija radnog mesta
Kaizen – Kontinuirano poboljšanje
Kanban – Vizuelni sistem upravljanja zalihama i narudžbama
Poka-Yoke – Greškom vođena prevencija
SMED (Single-Minute Exchange of Die) – Brza promjena alata
Andon – Vizuelna signalizacija problema na proizvodnoj liniji

4. Prednosti Lean proizvodnje

Smanjenje troškova proizvodnje
Veća fleksibilnost u odgovoru na zahtjeve tržišta
Veći kvalitet i pouzdanost proizvoda
Povećanje zadovoljstva kupaca
Veće angažovanje zaposlenih

5. Izazovi i ograničenja

Implementacija Lean metodologije može naići na prepreke kao što su:

Otpornost zaposlenih na promjene
Nedostatak znanja i edukacije
Pogrešno shvatanje Lean-a kao "rezanja troškova" umjesto kao stvaranja vrijednosti
Potreba za podrškom menadžmenta i dugoročnim opredjeljenjem

Zaključak

Lean proizvodnja je više od skupa alata – to je filozofija i kultura stalnog poboljšanja i eliminacije otpada. Njena uspiješna implementacija zahtjeva angažman cjelokupne organizacije, a koristi koje donosi ogledaju se u efikasnijim procesima, većem kvalitetu i većem zadovoljstvu kupaca.

ISPITIVANJE MATERIJALA ZATEZANJEM

Ispitivanje metala zatezanjem je jedan od osnovnih metoda ispitivanja mehaničkih svojstava materijala. Ova metoda se koristi za određivanje čvrstoće, elastičnosti i duktilnosti metala. Tokom ispitivanja, uzorak metala se postavlja u mašinu za zatezanje i podvrgava se postepenom opterećenju dok ne dođe do loma.

Evo osnovnih koraka u procesu ispitivanja metala zatezanjem:

1. **Priprema uzorka**: Uzorak se obično oblikuje u standardne dimenzije, kako bi se obezbedila konzistentnost rezultata.

2. **Postavljanje uzorka**: Uzorak se postavlja u mašinu za zatezanje, koja ima stezne uređaje na oba kraja.

3. **Primjena opterećenja**: Postepeno se povećava opterećenje, a mašina mjeri promjene u dužini uzorka.

4. **Mjerenje rezultata**: Tokom ispitivanja, bilježe se različiti parametri kao što su naprezanje (opterećenje po jedinici površine) i deformacija (promjena dužine).

5. **Analiza podataka**: Nakon testa, rezultati se koriste za izradu krivulje naprezanja-deformacija, koja pomaže u određivanju granice prolaznosti, granice loma, i modula elastičnosti.

Ova metoda je veoma važna u inženjeringu i proizvodnji, jer pomaže u procjeni kako će se materijal ponašati pod različitim opterećenjima.

Dijagram naprezanja

SAVREMENA PROIZVODNJA

INŽINJERSKO DIZAJNIRANJE

Proces inžinjerskog dizajniranja je metodičan niz koraka koje inžinjeri koriste u kreiranju funkcionalnih proizvoda i procesa. Proces je vrlo iterativan - dijelovi procesa često se moraju ponavljati mnogo puta.

To je proces donošenja odluka u kojem se osnovne nauke, matematika i inžinjerske nauke primjenjuju kako bi se resursi optimalno pretvorili u postizanje zadanog cilja. Među osnovnim elementima procesa dizajna su utvrđivanje ciljeva i kriterija, sinteza, analiza, konstrukcija, testiranje i evaluacija.

Koraci imaju tendenciju da se artikuliraju, podijele i / ili ilustriraju na različite načine, ali oni općenito odražavaju određene osnovne principe u vezi s temeljnim konceptima, njihovim redoslijedom i međusobnim odnosom.

VIŠE

RJEŠAVANJE PROBLEMA

Inžinjeri koriste svoje znanje iz nauke, matematike, logike, ekonomije i odgovarajućeg iskustva ili prešutnog znanja kako bi pronašli prikladna rješenja za problem. Stvaranje odgovarajućeg matematičkog modela problema često im omogućava da ga analiziraju i da testiraju potencijalna rješenja.

Obično postoji više razumnih rješenja, tako da inžinjeri moraju ocijeniti različite izbore na temelju njihovih parametara i odabrati rješenje koje najbolje odgovara njihovim zahtjevima.

Inžinjeri obično pokušavaju predvidjeti koliko će dobro njihovi projekti ispuniti njihove zahtjeve prije proizvodnje. Između ostalog koriste se prototipi, makete, simulacije, statičke testove, dinamičke testove i testove otpornosti na habanje. Testiranje osigurava da će proizvodi funkcionirati prema očekivanjima.

Inžinjeri preuzimaju odgovornost za izradu proizvoda koji će raditi dobro i očekivano i neće uzrokovati neželjenu štetu široj javnosti. Inžinjeri obično u svoj proizvod uključuju faktor sigurnosti kako bi smanjili rizik od neočekivanog kvara. Međutim, što je veći faktor sigurnosti, manje je učinkovit proizvod.

Proučavanje neuspjelih proizvoda poznato je kao forenzički inžinjering i može pomoći dizajneru proizvoda u procjeni njegovog proizvoda u svjetlu stvarnih uslova. Disciplina je od najveće vrijednosti nakon katastrofa, kada je potrebna pažljiva analiza kako bi se ustanovio uzrok neuspjeha.

Korištenje računara

Kao i svi moderni naučni i tehnološki napori, računala i softver igraju sve važniju ulogu. Osim tipičnog poslovnog aplikativnog softvera, postoji i niz računalno potpomognutih aplikacija (računalno potpomognute tehnologije) posebno za inženjering. Računala se mogu koristiti za generiranje modela temeljnih fizikalnih procesa, koji se mogu riješiti numeričkim metodama.

Jedan od najkorištenijih dizajnerskih alata u struci je softver za automatsko projektiranje (CAD) kao što su CATIA , Autodesk Inventor , DSS SolidWorks ili Pro Engineer koji inženjerima omogućuje stvaranje 3D modela, 2D crteža i šema njihovih proizvoda. CAD zajedno s digitalnim modelom (DMU) i CAE softverom kao što su analiza metoda konačnih elemenata ili metoda analitičkih elemenata omogućuje inžinjerima stvaranje modela proizvoda koji se mogu analizirati bez potrebe za skupim i vremenski zahtjevnim fizičkim prototipovima.

Oni omogućavaju: provjeru nedostataka proizvoda i komponenti, ocjenjuju prikladnost te analiziraju statičke i dinamičke karakteristike sistema kao što su naprezanja, temperature, elektromagnetske emisije, električne struje i naponi, razine digitalne logike, tokovi fluida i kinematika. Pristup i distribucija svih tih informacija općenito se organizira uz korištenje softvera za upravljanje podacima o proizvodu.

Tu su i mnogi alati za podršku specifičnim inžinjerskim zadacima kao što je softver za proizvodnju (CAM) za generiranje CNC mašinskih uputa; Softver za upravljanje proizvodnim procesima za proizvodni inženjering; EDA za tiskane ploče (PCB) i šeme sklopova za elektroničke inženjere; MRO aplikacije za upravljanje održavanjem; i arhitektura, inženjering i konstrukcija (AEC) za građevinarstvo.

U posljednjih nekoliko godina, korištenje računalnog softvera za pomoć u razvoju proizvoda postalo je kolektivno poznato kao upravljanje životnim ciklusom proizvoda (PLM)

TERMINI U PROIZVODNOJ INDUSTRIJI

📌 Opšti termini u proizvodnoj industriji

Termin / Skraćenica Značenje

CNC Computer Numerical Control – kompjuterski upravljane mašine

CAD Computer-Aided Design – računalno potpomognuto projektovanje

CAM Computer-Aided Manufacturing – računalno potpomognuta proizvodnja

BOM Bill of Materials – lista potrebnog materijala i dijelova

QA/QC Quality Assurance / Quality Control – osiguranje i kontrola kvaliteta

OEE Overall Equipment Effectiveness – ukupna efikasnost opreme

PPAP Production Part Approval Process – proces odobrenja dijelova za proizvodnju

MES Manufacturing Execution System – sistem upravljanja proizvodnjom

ERP Enterprise Resource Planning – planiranje resursa preduzeća

TPM Total Productive Maintenance – ukupno produktivno održavanje

SMED Single-Minute Exchange of Die – brza promjena alata (unutar 10 minuta)

LEAN Lean Manufacturing – vitka proizvodnja (minimalizacija otpada)

5S Sort, Set in order, Shine, Standardize, Sustain – metode za organizaciju radnog mesta

Kaizen Kontinuirano poboljšanje procesa

JIT Just In Time – tačno na vreme (smanjenje zaliha)

FIFO First In, First Out – prvo ušlo, prvo izašlo (princip skladištenja)

MTBF Mean Time Between Failures – prosečno vrijeme između kvarova

MTTR Mean Time To Repair – prosečno vrijeme za popravku

SPC Statistical Process Control – statistička kontrola procesa

DFMEA / PFMEA Design/Process Failure Mode and Effects Analysis – analiza potencijalnih grešaka dizajna/procesa

Poka-yoke Fail-safe - Sistem koji sprečava greške

FMEA Failure Mode and Effects Analysis – analiza mogućih grešaka i njihovih posljedica.

KPI Key Performance Indicators – ključni pokazatelji uspješnosti.

SCADA Supervisory Control and Data Acquisition – softver za nadzor i upravljanje industrijskim sistemima.

🛒 Termini vezani za nabavu i logistiku

Termin Značenje

RFQ Request for Quotation – zahtjev za ponudu

PO Purchase Order – narudžbenica

MOQ Minimum Order Quantity – minimalna količina za narudžbu

LT Lead Time - Vrijeme isporuke – od narudžbe do prijema

GRN Goods Receipt Note – dokument o prijemu robe

MRP Material Requirements Planning – planiranje potreba za materijalima

SCM Supply Chain Management – upravljanje lancem snadbijevanja

VMI Vendor Managed Inventory – zalihe kojim upravlja dobavljač

Incoterms Međunarodni trgovinski termini (npr. EXW, FOB, DDP)

RMA Return Merchandise Authorization – autorizacija za povraćaj robe

🔍 Termini vezani za kontrolu kvaliteta

Termin Značenje

QC Quality Control – kontrola kvaliteta gotovih proizvoda

QA Quality Assurance – sistemska garancija kvaliteta procesa

ISO 9001 Standard za sistem upravljanja kvalitetom

ISO 14001 Standard za upravljanje životnom sredinom

IATF 16949 Standard za auto-industriju (kvalitet)

CPK / PPK Procesne sposobnosti (statistički pokazatelji stabilnosti procesa)

MSA Measurement System Analysis – analiza sistema mjerenja

Audit Provjera sistema / procesa kvaliteta (interna ili eksterna)

Control Plan Plan kontrole – opis tačaka provjere kvaliteta u procesu

NCR Non-Conformance Report – zapisnik o nesukladnosti

8D Osam koraka rešavanja problema – alat za analizu uzroka i korektivne mjere

NORMIRANJE PROIZVODNJE

Normiranje proizvodnje je proces utvrđivanja standarda rada, tj. koliko vremena, resursa i truda je potrebno da se određeni proizvod ili usluga proizvede u optimalnim uslovima. Cilj normiranja je postizanje efikasnosti, bolje organizacije rada, pravične raspodele zadataka i planiranje kapaciteta. Ovo je posebno važno u industrijskoj proizvodnji, kao što je metalska industrija.

Glavni elementi normiranja proizvodnje uključuju:

Norma vremena (vremenske norme):
- Određuje se koliko vremena je potrebno da radnik izvrši određeni zadatak u standardnim uslovima rada.
- Obično se izražava u minutima po jedinici proizvoda.
Norma učinka:
- Broj jedinica koje radnik treba da proizvede u određenom vremenskom periodu (npr. 50 kom/h).
Metode normiranja:
- Analitičko-opservaciona metoda – koristi se kada postoji iskustvo i slični procesi; uključuje mjerenje vremena.
- Eksperimentalna metoda – testiranje u praksi kroz probnu proizvodnju.
- Statistička metoda – koristi podatke iz ranije proizvodnje.
- Računska metoda – koristi tehničke proračune (npr. brzina mašine, broj poteza itd.).
Svrha normiranja:
- Planiranje proizvodnje
- Praćenje i kontrola troškova
- Izrada kalkulacija cijena
- Organizacija rada i ocjena produktivnosti
- Obračun zarada kod normiranog rada

Primjer u praksi:

U metalskoj industriji, ako radnik na CNC mašini izrađuje jedan dio za 10 minuta, norma vremena je 10 minuta/kom. Ako se planira radno vrijeme od 8 sati, norma učinka bi bila 48 komada po smjeni.