LOGITRANS - VII KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA LOGISTYKA, SYSTEMY TRANSPORTOWE, BEZPIECZEŃSTWO W TRANSPORCIE Norber CHAMIER-GLISZCZYŃSKI 1 demonaŝ, samochód wycofany z eksploaac PROBLEMATYKA PROCESU DEMONTAśU W ŚRODOWISKOWYM ODDZIAŁYWANIU ŚRODKÓW TRANSPORTU Wzros śwadomośc ekologczne społeczeńswa posulay poprawy sanu środowska nauralnego wymagaą od proekanów oraz producenów środków ransporu uwzględnana wymagań ekologcznych. W arykule przedsawono podsawowe załoŝena, procedury realzac, zaley ogranczena procesu demonaŝu wycofanych z eksploaac środków ransporu. THE PROBLEMS OF PROCESS DISASSEMBLY IN ENVIRONMENTAL INFLUENCE THE MEANS TRANSPORTATION The growh of ecologcal awareness of people and he demand for he mprovng naural envronmen needs from desgners and producers of means ransporaon, o ake no consderaon some ecologcal requremens. In he paper here s nroduced he fundamenal assumpon, procedures of execuon, advanages and dsadvanages of he dsassembly process end of lfe means ransporaon. 1. WSTĘP Prowadzone eszcze do nedawna badana procesu demonaŝu doyczyły główne demonaŝu, ako procesu zachodzącego w procesach echnologcznych remonu maszyn [1, 2], a akŝe w sysemach obsług echnczne maszyn. Naomas osano procesy echnologczne demonaŝu posrzega sę ako procesy, kóre maą sony wpływ na ochronę środowska. Zagadnene demonaŝu zuŝyych wyrobów sae sę sopnowo dzedzną, kóra coraz częśce leŝy w zaneresowanach naukowców proekanów procesów produkcynych. Syuaca a es rezulaem zachodzących zman w podeścu do ochrony środowska kurczene sę zasobów nauralnych, ak sosowana rozszerzonego cyklu Ŝyca wyrobu. Rządy welu pańsw worzą ake prawo, kóre zmusza producenów do unceswana zuŝyych, wyeksploaowanych wyrobów. Podsawową drogą do osągnęca ego celu es demonaŝ ych wyrobów, kóry realzowany w procese odzysku elemenów maerałów, umoŝlwa odzyskane ze zuŝyych wyrobów maerałów szkodlwych dla 1 Polechnka Koszalńska, Zakład Mecharonk Mechank Sosowane; 75-620 Koszaln; ul. Racławcka 15-17. E-mal: norber.chamer-glszczynsk@u.koszaln.pl
980 Norber CHAMIER-GLISZCZYŃSKI środowska, elemenów do ponownego uŝyca w eksploaac maerałów z przeznaczenem na surowce wórne. Borąc pod uwagę fak, Ŝe nawaŝnesze decyze, odnośne moŝlwośc demonaŝu danego wyrobu, zapadaą podczas eapu ch proekowana, rodz sę pyane, w ak sposób o uwzględnć. Odpowedzą na o pyane es zw. proekowane wyrobu zorenowanego na recyklng proekowane dla demonaŝu [3, 4]. W pracy [5] sformułowano załoŝena do proekowana zw. ławego demonaŝu, kóry obemue demonaŝ ego echnczne organzacyne problemy. Auor pracy [6] formułue swerdzena, Ŝe w recyklngu urządzeń echncznych w faze ch wycofana z eksploaac, bardzo waŝnym zagadnenem es sam proces demonaŝu, z kórym wąŝe sę poęce podanośc urządzena do demonaŝu. Naomas auorzy prac [7, 8] wskazal na korzyśc ekonomczne, wynkaące z ponownego wykorzysana maerałów, w powązanu lczby elemenów składowych wyrobu czasu ch demonaŝu. 2. TECHNIKI DEMONTAśU I EKONOMICZNE WARUNKI ICH PRZEPROWADZENIA W procese demonaŝu wydzela sę ze srukury wyrobu częśc zespoły, kóre róŝne defnue sę w konsrukc echnolog maszyn. Zgodne z przyęą defncą, część es o ednola bryła ukszałowana z zasosowanem dowolne meody czy sposobu obróbk, wchodząca w skład maszyny. Równocześne ne moŝe być ona wynkem monaŝu częśc składowych przez łączene połączenam rozłącznym. Naomas w podzale echnologcznym wyrobu, poęce część maszyny odpowada poęcu elemen konsrukcyny maszyny lub elemen maszyny, ako ednosk elemenarne przyęe przy podzale konsrukcynym. Zbór określone lczby częśc połączonych w ak sposób, Ŝe worzą elemen składowy wyrobu nazywany es zespołem monaŝowym [9]. W procese demonaŝu samochodów wycofanych z eksploaac, w zaleŝnośc od ego zakresu, orzymywane są ednosk demonaŝowe w posac elemenów zespołów. Dlaego w omawanym w pracy procese demonaŝu, przyęo rozumeć elemen lub zespół ako ednoskę demonaŝową, właścwą danemu procesow demonaŝu, kóra w ym procese ne podlega dalszemu demonaŝow. Operaca demonaŝu o zbór czynnośc składaących sę na rozłączene edne ednosk demonaŝowe od druge. KaŜda operaca odnos sę do edne demonowane ednosk np.: zdemonowane pokrywy slnka, zdemonowane zderzaka ylnego p. RozwaŜmy proces demonaŝu pewnego wyrobu poprzez opsane podzału Q zboru wszyskch częśc worzących goowy wyrób. Dla przykładu san począkowy procesu demonaŝu omawanego wyrobu reprezenowany es przez nasępuący podzał częśc Q 1 ={{1,2,3,4}} zaś san końcowy Q 11 ={{1},{2},{3},{4}}. JeŜel perwszą operacą demonaŝową es zdemonowane częśc oznaczone w zborze ako {1}, o san po operac ma posać {{1},2,3,4}}. Zbory wszyskch moŝlwych operac demonaŝu ławo wyrazć za pomocą grafu skerowanego, w kórym werzchołk odpowadaą sanom podzału zboru Q. Łuk porządkuą pary werzchołków. Droga pomędzy werzchołkem począkowym a danym werzchołkem, odpowada moŝlwe sekwenc demonaŝu. Łuk z reguły opsane są koszem wykonana operac [10]. Przebeg procesu demonaŝu dane maszyny es uwarunkowany e konsrukcą oraz echnologą demonaŝu. Oznacza o, Ŝe zwększene zakresu demonaŝu moŝlwe es ne
PROBLEMATYKA PROCESU DEMONTAśU W ŚRODOWISKOWYM... 981 ylko za pomocą zman konsrukcynych, lecz akŝe przez zmany w samym procese demonaŝu. Auorka pracy [11] proponue podzał demonaŝu na: demonaŝ desrukcyny demonaŝ nedesrukcyny. DemonaŜ desrukcyny es procesem polegaącym na rozdzelenu wyrobu na elemeny, kóre zosaną wykorzysane w procese recyklngu maerałowego. Naomas do procesu demonaŝu nedesrukcynego auorka zalczyła: pełny demonaŝ polegaący na ym, Ŝe wszyske zdemonowane elemeny zosaną ponowne wykorzysane ako surowce wórne, selekcyny demonaŝ, kóry przewdue, Ŝe część elemenów zosane sprzedana ako elemeny do ponownego uŝyca w eksploaac, a pozosałe sanowć będą surowce wórne, regeneraca. Powszechne sosowany w leraurze podzał demonaŝu o: demonaŝ obowązkowy, demonaŝ nenszczący, demonaŝ nszczący proces srzępena, kóry auorzy prac [12, 13, 14] zalczaą do procesu demonaŝu umoŝlwaącego recyklng maerałów. DemonaŜ obowązkowy DemonaŜ obowązkowy es o proces polegaący na usunęcu nebezpecznych elemenów maerałów wysępuących w wyeksploaowanym wyrobe. JeŜel mamy do czynena z samochodem wycofanym z eksploaac, o demonaŝ obowązkowy określany es ako proces osuszana poazdu. W przypadku ego procesu, o konecznośc demonaŝu decyduą ne względy ekonomczne, ylko odpowedne uregulowana prawne, choć poprzez wysokość kar za zaneczyszczane środowska, moŝna sprowadzć problem demonaŝu obowązkowego do zagadneń ypowo ekonomcznych. DemonaŜ nenszczący DemonaŜ określany ako proces rozłoŝena wyrobu es echnką nenszczącą zarazem dosarczaącą poŝądanych elemenów do ponownego uŝyca w eksploaac elemenów do regenerac. Zysk uzyskany z nenszczącego demonaŝu wyrobu zaweraącego m waroścowych elemenów określony es ako: = m = 1 ( PE KD ) Zd (1) gdze: Dd zysk z demonaŝu nenszczącego wyrobu, DE przychód uzyskany ze sprzedaŝy -ego elemenu, KD kosz demonaŝu nenszczącego -ego elemenu. DemonaŜ nszczący DemonaŜ nszczący określamy ako proces wydzelena z wyrobu elemenu lub elemenów echnką desrukcyną, kóra es mne precyzyna ańsza nŝ echnka nenszcząca. Zysk uzyskany z nszczącego demonaŝu wyrobu zaweraącego m elemenów określony es ako:
982 Norber CHAMIER-GLISZCZYŃSKI = m = 1 ( PE KDN ) Zdn (2) gdze: Zdn, zysk z demonaŝu nenszczącego wyrobu, PE przychód uzyskany ze sprzedaŝy -ego elemenu, KDN kosz demonaŝu nszczącego -ego elemenu. Proces srzępena Zdemonowane wyroby, kóre moŝna rakować ako źródło maerałów z przeznaczenem na surowce wórne, poddawane są procesow srzępena. Zysk wynkaący z procesu srzępena zuŝyego wyrobu wyraŝa sę ako: k m k 1 Zs = MW ZS KSe KS (3) = 1 MW = 1 gdze: Zs zysk z procesu srzępena wyrobu, MW masa wyrobu przekazana do srzępena, PS przychód ze sprzedaŝy ednosk masy surowca ypu uemny, eŝel surowec es składowany na składowsku odpadów, KSe kosz separac odzyskanego -ego surowca, KS kosz srzępena wyrobu, m masa odzyskanego -ego surowca, k lczba maerałów, surowców. Wszyske z przedsawonych powyŝe równań są waŝne na kaŝdym eape procesu demonaŝu wyrobu. Na kaŝdym z ych eapów naleŝy wybrać en sposób demonaŝu, kóry dosarcza nawększy zysk. Wyąek sanow demonaŝ obowązkowy, kóry naleŝy przeprowadzć nezaleŝne od ego, czy generue on zysk dodan, czy uemny. MoŜna o wyrazć za pomocą formuły: max, ( Zd,Zdn, Zs ) ZD = max (4) gdze: ZD max, zysk maksymalny z demonaŝu -ego wyrobu. Warunkam konynuac procesu demonaŝu wyrobu, za pomocą edne z omówonych echnk, es spełnene określonych ponŝe warunków: dla demonaŝu nenszczącego Zd > max Zdn, Zs (5) dla demonaŝu nszczącego dla procesu srzępena ( ) ( Zd, Zs ) Zdn > max (6) ( Zd, Zdn ) Zs > max (7)
PROBLEMATYKA PROCESU DEMONTAśU W ŚRODOWISKOWYM... 983 3. ASPEKTY ORGANIZACYJNE SYSTEMU DEMONTAśU Posrzegaąc demonaŝ samochodu wycofanego z eksploaac, ako pewnego rodzau sysem produkcyny, moŝna go określć ako: wydzeloną ze względu na realzowane zadane, przesrzeń pracy wraz z środkam pracy pracownkam oraz ch wzaemnym powązanam, połączona ze swym ooczenem układem weść wyść. W kaŝdym akm syseme wysępue zawsze znaczna lczba przepływów, kóra mus być odpowedno zorganzowana (zaproekowana), aby unknąć chaosu kolz lub zaorów. Wymaga o, prócz zaproekowana przepływów, odpowedne koordynac. Organzowane sysemu demonaŝu, podobne ak sysemu produkcynego, polega na akm zorganzowanu syemu, aby usalona funkca celu przymowała warośc opymalne przy określone organzac pracy. Przez organzacę pracy rozume sę sposób uporządkowana w czase przesrzen, zboru dzałań wykonywanych przez człoweka (ludz) w procese pracy, w danych warunkach organzacynych echncznych oraz przy zasosowanu odpowednch środków pracy [15]. Do organzac pracy zalczymy: procesy pracy ludzke, czas, przesrzeń uporządkowana. Realzaca procesu demonaŝu samochodu wycofanego z eksploaac w sac demonaŝu ma charaker dzałań ednoskowych. KaŜde dzałane wymaga przygoowana, a po wykonanu, realzac określonych czynnośc kończących dzałane. Opracowana na e podsawe norma czasu charakeryzue sę srukurą opsaną ako: N = n + (8) gdze: N norma czasu na wykonane dzałana, n lczba elemenów do zdemonowana, czas demonaŝu elemenu, zwany czasem ednoskowym, pz czas przygoowawczo-zakończenowy przeznaczony na wykonane wszyskch czynnośc zwązanych z przygoowanem dzałana oraz ego zakończenem. W celu usalena normy czasu demonaŝu samochodu wycofanego z eksploaac, naleŝy usalć czasy ednoskowe demonaŝu elemenów oraz czas przygoowawczozakończenowy. Jes o moŝlwe, ponewaŝ wększość prac wysępuących w rakce demonaŝu samochodu moŝna rozłoŝyć na poedyncze elemeny dzałań. Dla kaŝdego wyodrębnonego elemenu dzałana, moŝna usalć nezbędne nakłady czasu pracy, na przykład przez pomar ch czasów rwana oblczenu czasu średnego. W en sposób orzymuemy czas pracy dla kaŝdego wyodrębnonego elemenu dzałana. Powsae swego rodzau kaalog czasów, kóry pozwala na usalene normy czasu dla dowolnego zadana demonaŝowego naleŝącego do określone klasy zadań. Tak, węc zarówno czas ednoskowy, ak czas przygoowawczo-zakończenowy, muszą sę składać z elemenów składowych, zawarych w kaalogu czasów. W celu usalena normy czasu na dane zadane demonaŝowe, rzeba uprzedno dokonać podzału analzowane pracy na elemeny składowe, zgodne z opsanym w kaalogu czasów. WyróŜnone elemeny czasu, są grupowane według określonych cech właścwośc, zgodne z uwarunkowanam wynkaącym z Polske Normy PN-90/M-01172-I-1. pz
984 Norber CHAMIER-GLISZCZYŃSKI W sac demonaŝu bardzo częso mamy do czynena z demonaŝem samochodów uszkodzonych, kóre zwększaą pracochłonność sanowskochłonność. Pracochłonność wyraŝa czas zaęca pracownka zaangaŝowanego do wykonana określonego zadana produkcynego (w ym przypadku demonaŝu elemenu z uszkodzonego samochodu). Marą pracochłonnośc są ednosk czasu odnesone do pracownka, kóry wykonue określone dzałane, czyl roboczogodzny [16]. Sanowskochłonność wyraŝa czas zaęca sanowska zaangaŝowanego do wykonana określonego zadana produkcynego (w ym przypadku demonaŝu elemenu z uszkodzonego samochodu na sanowsku do demonaŝu uszkodzonych samochodów). Marą sanowskochłonnośc są ednosk czasu odnesone do sanowska, na kórym es wykonywane określone dzałane, czyl sanowskogodzny [16]. Norma czasu uwzględnaąca dodakowy czas pracy na urudnony demonaŝ elemenów ze srefy uszkodzone samochodu opsana es ako: Nu = n + (9) u u pzu gdze: Nu norma czasu na wykonane demonaŝu elemenów ze srefy uszkodzone samochodu, n u lczba elemenów do zdemonowana ze srefy uszkodzone samochodu, u czas ednoskowy demonaŝu elemenu ze srefy uszkodzone samochodu, pzu czas przygoowawczo-zakończenowy przeznaczony na wykonane wszyskch czynnośc zwązanych z przygoowanem dzałana oraz ego zakończenem obemuącym demonaŝ elemenów ze srefy uszkodzone samochodu. Ne ylko demonaŝ elemenów z uszkodzonego samochodu wywołue zmany normy czasu na wykonane dzałana, ale eŝ echnka demonaŝu. Technka demonaŝu nenszczącego zasosowana do poszczególnych demonowanych elemenów, w wększośc przypadków przyczyna sę do wzrosu czasu ednoskowego demonaŝu elemenu. Do ake grupy zalczymy wszyske elemeny do ponownego uŝyca w eksploaac, a w szczególnośc e elemeny, kóre wymagaą zwększone uwag podczas procesu demonaŝu z powodu moŝlwośc uszkodzena ch warswy werzchne np. demonaŝ przedne szyby, elemenów wnęrza samochodu p. Naomas echnka demonaŝu nszczącego, w wększośc przypadków zmnesza ednoskowy czas demonaŝu akego elemenu. Norma czasu uwzględnaąca echnkę nenszczącego demonaŝu elemenów z samochodu wycofanego z eksploaac opsana es ako: Ndn = n + (10) dn dn pzdn gdze: Ndn norma czasu na wykonane demonaŝu nenszczącego elemenów, n dn lczba elemenów do demonaŝu nenszczącego, dn czas ednoskowy demonaŝu nenszczącego elemenu, pzdn czas przygoowawczo-zakończenowy przeznaczony na wykonane wszyskch czynnośc zwązanych z przygoowanem dzałana oraz ego zakończenem, obemuącym demonaŝ nenszczący elemenów.
PROBLEMATYKA PROCESU DEMONTAśU W ŚRODOWISKOWYM... 985 Naomas norma czasu uwzględnaąca echnkę nszczącego demonaŝu elemenów z samochodu wycofanego z eksploaac opsana es ako: Nd = n + (11) d d pzd gdze: Nd norma czasu na wykonane demonaŝu nszczącego elemenów, n d lczba elemenów do demonaŝu nszczącego, d czas ednoskowy demonaŝu nszczącego elemenu, pzd czas przygoowawczo-zakończenowy przeznaczony na wykonane wszyskch czynnośc zwązanych z przygoowanem dzałana oraz ego zakończenem, obemuącym demonaŝ nszczący elemenów. Przewdzana norma czasu na demonaŝ, w sac demonaŝu danego modelu samochodu wycofanego z eksploaac, uwzględna czas demonaŝu elemenów ze srefy uszkodzone samochodu, czas nenszczącego demonaŝu elemenów czas demonaŝu nszczącego elemenów z samochodu: ND = Nu + Ndn + Nd (12) gdze: ND norma czasu demonaŝu danego modelu samochodu wycofanego z eksploaac, Nu norma czasu na wykonane demonaŝu elemenów ze srefy uszkodzone samochodu, Ndn norma czasu na wykonane demonaŝu nenszczącego elemenów, Nd norma czasu na wykonane demonaŝu nszczącego elemenów. 3. WNIOSKI Analza cyklu Ŝyca środka ransporu wskazała na znaczne moŝlwośc ogranczena ch wpływu na środowsko poprzez opymalzacę eapu wycofane z eksploaac. Równocześne, aby przeprowadzć opymalzacę ego eapu koneczne sało sę wykorzysane do ego celu procesu demonaŝu, kórego analza zosała przedsawona w pracy. 4. BIBLIOGRAFIA [1] Wrokowsk J.: DemonaŜ monaŝ maszyn. Wydawncwo Naukowo-Technczne, Warszawa 1971. [2] Wrokowsk J., Paszkowsk B., Wodak J.: Remon maszyn. DemonaŜ, naprawa elemenów, monaŝ. Wydawncwo Naukowo-Technczne, Warszawa 1976. [3] Gungor A., Gupa Surenda M.: Issues n envronmenally conscous manufacurng and produc recovery: a survey. Compuer&Indrsral Engneerng 36/1999. [4] Harula T., Rapoza B., Kngh W. A., Boohroyd G.: Desgn for dsassembly and he envronmen. Annals of he CIRP, vol. 45/1/199.
986 Norber CHAMIER-GLISZCZYŃSKI [5] Mok H. S., Km H. J., Moon K. S.: Dsassemblably of mechancal pars n auomoble for recyclng. Compuers and Indusral Engneerng, vol. 33, No 3-4, 1997. [6] Korzeń Z.: Ekologsyka. Insyu Logsyk Magazynowana, Bbloeka Logsyk, Poznań 2001. [7] Harula T., Rapoza B., Kngh W. A., Boohroyd G.: Desgn for dsassembly and he envronmen. Annals of he CIRP, vol. 45/1/1996. [8] Zussman E., Krwe A., Selger G.: Dsassembly- orened Assessmen meodology o suppor desgn for recyclng. Annals of he CIRP, vol. 43/1/1994. [9] Puff T., Sołys W.: Podsawy echnolog monaŝu maszyn urządzeń. Wydawncwo Naukowo Technczne, Warszawa 1980. [10] Łebkowsk P.: Dwupozomowy model planowana demonaŝu. Półrocznk, Auomayka Akadem Górnczo Huncze w Krakowe,. 3, z. 1, Kraków 1999. [11] Kralkowa R.: Środowskowe aspeky demonaŝu samochodów dla recyklngu. Technologa auomayzaca monaŝu zespołów, maszyn urządzeń. Ogólnopolsk Kwaralnk Naukowo-Technczny Nr 3(33) lpec-wrzeseń 2001. [12] Lamber A. J. D., Gupa S. M.: Dsassembly modelng for assembly, manenance, reuse, and recycklng. CRC Press 2005. [13] Łebkowsk P.: Planowane monaŝu mechancznego w elasycznych sysemach produkcynych. Wybrane meody zagadnena. Rozprawy, monografe nr 106. Wydawncwo Akadem Górnczo Huncze w Krakowe, Kraków 2002. [14] Penev K. D.: Desng of dsassembly sysems. Technsche Unverse Endhoven, 1996. [15] Srzeleck T.: Organzaca normowane pracy. Wydawncwo Polechnk Warszawske, Warszawa 1995. [16] Woźnak W.: Zarządzane procesam recyklngu samochodów. Rozprawa dokorska. Polechnka Łódzka, Wydzał Organzac Zarządzana, Łódź, 2001.