KURZUS: Anyagmozgatás-raktározás I.

MODUL: I. modul: Az anyagmozgatás alapjai

3. lecke: Az anyagmozgatás rendszerszemléletű értelmezése

|  | Tanulási útmutató
| Tanulási célok
| A lecke feldolgozása után Ön képes lesz:
| saját szavaival meghatározni a rendszer és az elem fogalmát; saját szavaival meghatározni az anyagmozgatási rendszer jellemzőit; saját szavaival meghatározni az anyagmozgatási rendszer elemeinek és környezetének jellemzőit és kapcsolatait; felsorolni az anyagmozgatási rendszer elemeit; csoportosítani az anyagmozgatási rendszer elemeit és azok funkcióit; kiválasztani a szállítóelemet, a feladóelemet és a leadóelemet leíró összefüggést; csoportosítani az anyamozgatási rendszereket az anyagok továbbítási jellege alapján; rajz alapján kiválasztani a folyamatos, a szakaszos és a kombinált anyagmozgatási rendszert; kiválasztani a folyamatos, a szakaszos és a kombinált anyagmozgatási rendszer jellemzőit; saját szavaival meghatározni a zárt rendszer fogalmát.
| Tevékenységek
| Olvassa el a következő leckét! Határozza meg a rendszer és az elem fogalmát! Határozza meg az anyagmozgatási rendszer jellemzőit! Határozza meg az anyagmozgatási rendszer elemeinek és környezetének jellemzőit és kapcsolatait! Sorolja fel az anyagmozgatási rendszer elemeit! Csoportosítsa az anyagmozgatási rendszer elemeit és azok funkcióit! Válassza ki a szállítóelemet, a feladóelemet és a leadóelemet leíró összefüggést! Csoportosítsa az anyamozgatási rendszereket az anyagok továbbítási jellege alapján! Rajz alapján válassza ki a folyamatos, a szakaszos és a kombinált anyagmozgatási rendszert! Válassza ki a folyamatos, a szakaszos és a kombinált anyagmozgatási rendszer jellemzőit! Határozza meg a zárt rendszer fogalmát!
| A feldolgozáshoz szükséges idő: 30 perc olvasás, tanulás, 15 perc önellenőrzés.
| Tananyag
| Rendszer alatt bizonyos számú elem összessége, és az ezek között az elemek között fennálló kapcsolatok összessége értendő. A "rendszer" és az "elem" fogalmak - relatív fogalmak.
| Az anyagmozgatási rendszerek elemei egymásra hatást fejtenek ki. Az anyagmozgatási rendszerek így dinamikus rendszerek, elemeik aktív elemek.
| Valamely elem (E) és a környezete (K) - vagyis a további elemek és a rendszer környezete - között meghatározott kapcsolatok állnak fenn. A környezet (K) hat E-re (input) és E-nek bizonyos állapotát idézi elő. Miközben E bizonyos állapotot felvesz, hat a maga részéről is K-ra (output).
| A rendszer minden elemének kell legalább egy "kimenetének" lennie. Az output-ok mindig input-ok következményei, noha bizonyos outputok sokszor csak hosszabb reakcióidő eltelte után váltódnak ki az inputok hatására.
| A bemeneti határelemek azok az elemek, amelyek a rendszert - a környezet felől - érő hatásokra reagálnak, a kimeneti határelemek azok az elemek, amelyek hatást fejtenek ki a környezetükre.
| A különféle anyagok - termelési vagy egyéb igények kielégítésére végzett mozgatása során - gyakran sok egyedi gépből és berendezésből álló jelentékeny komplexumokat foglalkoztatnak. E gépek, és berendezések viselkedését a közöttük fennálló számos kölcsönös kapcsolat jellemzi, és azt kielégítő pontossággal csak akkor lehet meghatározni, ha ezeket a komplexumokat dinamikus rendszerekként tekintjük. E rendszerek az anyagmozgatási rendszerek, nagyon sokfélék lehetnek.
| Az anyagmozgatási rendszerek matematikai módszerekkel történő vizsgálatához általános érvényű fogalom-meghatározásokra és absztraháló gondolkodásmódra van szükség. Ezek segítségével a rendszerek tekintélyes csoportját azonos módszerekkel lehet kezelni.
| Az anyagmozgatási rendszerek elemei:
a) | szállítóelemek,
b) | feladóelemek és
c) | leadóelemek.
| Az anyagmozgatási rendszer E2 eleme szállítóelemnek minősíthető, amennyiben a rendszer másik két (E1, E3) elemére fennáll, hogy E 1 → E 2 → E 3 . A "szállítóelem" kifejezés lényegében fedi az anyagmozgatás fogalmát. Azonban nem csupán valamely anyagmozgató gép tekintendő szállítóelemnek, hanem bizonyos esetekben a feladó-, ill. a ledobó szerkezetük is. A nem (kizárólag) helyváltoztatási rendeltetésű gépek (pl. osztályozó-berendezések) is sok esetben szállítóelemként foghatók fel.
| Az anyagmozgatási rendszer pl. E2 elem, amelyre nézve fennáll, hogy E ′ 2 → E 2 . A feladóelemek hozzák létre a kapcsolatot a környezet, a továbbítandó anyag mennyisége és a rendszer között (az anyagmozgatási rendszerek "forrásai"). Az ún. felszedőgépek, vagyis a futóművel és anyagmegfogó szerkezettel is ellátott szállítóelemek ugyancsak a feladóelemek csoportjába sorolhatók. Adott esetben egész anyagmozgatási rendszerek egy másik anyagmozgatási rendszer szempontjából feladóelemek lehetnek.
| Az anyagmozgatási rendszereknek azt a pl. E3 elemét, amelyre nézve már nem találhatunk a rendszerben egy olyan E ′ 3 elemet, amelyre nézve fennáll az E 3 → E ′ 3 feltétel, leadóelemnek nevezzük (az anyagmozgatási rendszer "nyelője").
| Az anyagmozgatási rendszerekben gyakran találhatók olyan elemek, amelyek egyaránt feladó- és szállítóelemek; más anyagmozgatási rendszerekből a tulajdonképpeni szállítóelemek hiányozhatnak is (pl. veder, kerekes kotró az általa kitermelt anyagot - ledobógém révén - maga szórja le, a kanalas rakodógépet anyagfelszedésre és az anyag továbbítására egyaránt használják stb.).
| Az anyagmozgatási rendszerek az anyagok továbbításának jellege szerint csoportosíthatók. Megkülönböztethetők:
1. | folyamatos,
2. | szakaszos,
3. | kombinált anyagmozgatási rendszerek.
| A folyamatos anyagmozgatási rendszerek esetében a feladó- és a leadóelemek között megszakítás nélküli (ömlesztett anyag mozgatásakor összefüggő) anyagfolyam jön létre, (pl. szállítószalag-rendszerek, függőkonvejor-rendszerek). A feladóelemek működési módjának nincs jelentősége (szakaszos vagy folyamatos működésű anyagmozgató gépek egyaránt lehetnek, a döntő a feladott anyag folyamatos továbbítása (3-1. ábra).
Folyamatos anyagmozgatási rendszer struktúrája
3-1. ábra
| A folyamatos anyagmozgatási rendszerek szállítóelemei különböző módokon kapcsolhatók össze egymással, az elemek sorba is kapcsolhatók, de elágazások is beiktathatók.
| A szakaszos anyagmozgatási rendszerek bizonyos anyagmennyiségeket, különböző méretű szállítóedényekbe összefogottan továbbítanak, a helyváltoztatás ciklikus (pl. tehergépkocsi üzem, vasúti üzem). A feladóelemek működési módjának itt nincs számottevő jelentősége (a szállítójárműveket szakaszos vagy folyamatos működésű anyagmozgató gépek egyaránt megrakhatják), a teljesítményingadozásokra azonban természetesen tekintettel kell lenni.
Szakaszos anyagmozgatási rendszer struktúrája
3-2. ábra
| A szakaszos anyagmozgatási rendszerek (3-2. ábra) különböző struktúrájúak lehetnek a szállítójárművek számától, az összekötő útvonalak kialakításától, a feladóelemek számától és elrendezésétől függően.
| A kombinált anyagmozgatási rendszerek különböző jellegű anyagmozgatási részrendszerekből állnak. A csatlakoztatási helyeken többnyire felmerül anyagmennyiségek tárolásának igénye. A tárolók: 1. megkönnyítik az anyagok átrakását, 2. lehetővé teszik a rendszer teljesítményének növelését, a továbbított anyag átmeneti tárolása révén, 3. módot nyújtanak - szükség esetén - az anyag minőségének megváltoztatására. A kombinált anyagmozgatási rendszereket (pl. szalagos szállítás vasúti szállítójárművekbe való átrakással, tehergépkocsis szállítás szállítószalagra való átrakással stb.) a legtöbb esetben egyszerűbb anyagmozgatási rendszerekre lehet visszavezetni (3-3. ábra).
Kombinált anyagmozgatási rendszer struktúrája
3-3. ábra
| Az anyagmozgatási rendszerek, mint zárt rendszerek is vizsgálhatók. Az anyagmozgatási rendszerek vizsgálatakor, - az elemeiknek az anyagáramlásból adódó ( → jelzésű) kapcsolatain kívül - főképpen az egyes elemeknek a normális állapottól való eltérései és ezeknek a rendszer egészére kifejtett hatásai érdemelnek figyelmet.
| Ezek az eltérések különböző természetűek lehetnek (pl. teljesítményingadozások, menetidő-ingadozások, zavarok stb.). Az ilyen eltéréseket az anyagmozgatási rendszerek ama elemeihez célszerű hozzárendelni, amelynél fellépnek, vagy amelyek okozzák őket.
| Az egyes elemekhez azonban általában csupán olyan eltéréseket szabad hozzárendelni, amelyek vele kapcsolatosan közvetlenül felléphetnek. Ez alól kivételt jelentenek pl. az egymáshoz csatlakozó elemek zavarai következtében előálló leállások (pl. a szállítószalagokon fellépő anyagáram-ingadozások a megrakógéphez rendelendők hozzá).
| Ez a hozzárendelés idézi elő lényegében azt, hogy valamely anyagmozgatási rendszer E "eleme" alatt egy olyan (rész) rendszer értendő, amely magából az anyagmozgató gépből, a kiszolgáló- és karbantartó személyzetből és a közvetlenül (és csak az adott gépre) ható környezetből áll.
| Absztrakt elemek bevezetése bizonyos esetekben megkönnyítheti a rendszerek vizsgálatát. Ilyen absztrakt "elemek":
| amelyek "zavarai" az egész rendszert egyszerre leállítják (időjárás, áramszünet stb.), amelyek egy adott anyagmozgatási rendszert "lezárnak", vagy "indítanak".
| Ha a feladó- és leadóelemekre ható tényezőket a fenti módon ezekhez az elemekhez rendeljük hozzá, fel lehet tételezni - anélkül, hogy a rendszerek leírásában hibát követnénk el-, hogy a fellépő anyagáramok a feladóelemekből indulnak ki és a leadóelemekben végződnek. Ebben az esetben az anyagmozgatási rendszereket zárt rendszernek tekinthetjük, vagyis olyan rendszereknek, amelyeknek minden elemét csak a rendszer más elemeiből származó hatások érik, és amelyeknek minden eleme csak a rendszer más elemeire hat ki.
| Az anyagmozgatási rendszerek hasonlósága gyakran áll fenn. Ez két rendszer között olyan kapcsolat, hogy az egyik rendszer minden eleméhez egyértelműen hozzárendelhető a mások rendszer eleme (vagy részrendszere), így az egyik rendszer elemei közötti minden kapcsolat a másik rendszer hozzájuk rendelt elemei (vagy részrendszerei) közötti kapcsolatnak felel meg (homomorf rendszerek).
| Vegyük pl. szemügyre a következő három anyagmozgatási rendszert:
| S1: a szállítószalag-láncot három forgókotró rakja meg és leszedő berendezés üríti (3-4. ábra).
Az "S1" anyagmozgatási rendszer vázlata
3-4. ábra
| S2: szalaghídban futó szállítószalagra három szalag hord rá, az utóbbi szalagokat egy-egy kanalas rakodógép rakja meg (3-5. ábra).
Az "S2" anyagmozgatási rendszer vázlata
3-5. ábra
| S3: két szállítószalagból álló lánc egyikéről, a másikra kerül az anyag, az első szalagra - a mellette elhelyezkedő - három, markolóval ellátott daru adja fel az anyagot (3-6.ábra).
Az "S3" anyagmozgatási rendszer vázlata
3-6. ábra
| Könnyen belátható, hogy az S1, S2, S3 rendszereknek azonos struktúrája van a 3-7. ábrán bemutatott absztrakt anyagmozgatási rendszerrel.
| Az L0 ......L3 "láncok" megfelelőit megtaláljuk mindhárom vizsgált rendszerben. Amennyiben e láncok egyikét zavar éri, az egész rendszer szempontjából kiváltott hatás mindenkor azonos. A 3-7. ábrán sematikusan bemutatott rendszer tehát homomorfnak tekinthető az S1, S2, S3 rendszerekkel.
| A homomorfiás kapcsolatokat az anyagmozgatási rendszerek matematikai elemzésekor célszerű kihasználni. Minthogy homomorf rendszerek esetében sokszor nyílik lehetőség a már rendelkezésre álló számítási alapok felhasználására, ily módon számottevő mértékben csökkenthető a kapcsolatos munkaráfordítás.
Az "S1", "S2" és "S3" anyagmozgatási rendszerekhez hasonló struktúrájú elvi rendszer vázlata
3-7. ábra
| Információ és feladat
| A téglagyártás folyamatának egyes lépéseit a http://www.wienerberger.hu honlapon található képekkel mutatjuk be.
3-8. ábra
| 1/3
| Keressen a képeken felrakó-, lerakó- és szállítóelemet. Keressen olyan elemeket, amelyek több funkciót is ellátnak (pl.: felrakó- és szállító elem)!
| A téglagyártás folyamatának egyes lépéseit a http://www.wienerberger.hu honlapon található képekkel mutatjuk be.
3-9. ábra
Depókészítés | 1/4
| Milyen jellegű a fenti anyagmozgatási rendszer? Keresse meg a fenti anyagmozgatási rendszer alapvető elemeit (szállítóelem, feladóelem, leadóelem)! Indokolja döntéseit! Keressen munkahelyén, lakóhelyén folyamatos, szakaszos, kombinált anyagmozgatási rendszereket. Melyik milyen típusú rendszer? Milyen jellemzők alapján döntött a rendszer típusáról?
| Vizsgálja meg a következő képet!
Cement mozgatása
3-10. ábra
| Milyen anyagmozgatási rendszerelemeket talál? Milyen jellegű a fenti képen bemutatott anyagmozgatási rendszer? Keressen a képen szállítóelemet, feladóelemet, leadóelemet, tároló elemet! Indokolja döntéseit!

|  | Önellenőrző kérdések
| Olvassa el figyelmesen az alábbi feladatokat, majd a lecke (tankönyv) tartalma alapján oldja meg őket!
| 1. Egészítse ki a következő mondatot a hiányzó kifejezésekkel! Az anyagmozgatási rendszerek rendszerek, elemeik elemek.
| 2. Egészítse ki a következő mondatot a hiányzó kifejezésekkel! Az anyagmozgatási rendszerek elemei: elemek, elemek és elemek.
| 3. Egészítse ki a következő mondatot a hiányzó kifejezéssel! Ha az anyagáramok a feladóelemekből indulnak ki és a leadóelemekben végződnek, akkor az anyagmozgatási rendszert rendszernek tekinthetjük.
| 4. Válassza ki a helyes megoldást! A legegyszerűbb anyagmozgatási rendszer elemeinek logikus sorrendje:
| szállítóelem → feladóelem → leadóelem
| feladóelem → szállítóelem → leadóelem
| leadóelem → feladóelem → szállítóelem
| feladóelem → leadóelem → szállítóelem
| 5. Jelöljük az anyagmozgatási rendszer elemeit E1, E2, E3-mal. Mikor tekinthető az E2 elem szállítóelemnek? Válassza ki a két helyes megoldást!
| E1 ← E2 ← E3
| E1 ← E3 ← E2
| E2 ← E1 ← E3
| E3 → E1 → E2
| E1 → E2 → E3
| E2 → E1 → E3