Моделювання та дослідження процесу виготовлення корпусних меблів
Автор: Темчук Олена Олегівна
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Інформаційні технології проектування
Інститут: Інститут комп'ютерних наук та інформаційних технологій
Форма навчання: денна
Навчальний рік: 2024-2025 н.р.
Мова захисту: українська
Анотація: Темчук О.О., Колесник К.К. (керівник). Моделювання та дослідження процесу виготовлення корпусних меблів. Магістерська кваліфікаційна робота. – Національний університет «Львівська політехніка», Львів 2023. Магістерська кваліфікаційна робота присвячена дослідженню та розробці сучасних підходів до автоматизації й оптимізації виробничих процесів у меблевій промисловості на прикладі виробництва корпусних меблів. В умовах зростання конкурентного тиску та підвищення вимог до якості продукції підприємства змушені шукати нові технологічні рішення для забезпечення ефективного функціонування. В роботі зосереджено увагу на застосуванні сучасних програмних засобів, таких як FlexSim, SolidWorks та Autodesk Inventor, які дозволяють не лише моделювати виробничі процеси, але й оптимізувати їх для досягнення високої продуктивності [2], [3]. У дослідженні було комплексно розглянуто етапи виробництва корпусних меблів, включаючи розкрій плитних матеріалів, свердління, обробку країв і складання. Проведено аналіз існуючих підходів до автоматизації та моделювання, що показав ефективність використання числового програмного управління (ЧПУ) та автоматизованих ліній для досягнення високої точності й швидкості обробки. Застосування програмного моделювання дозволило виявити критичні "вузькі місця" у виробничому циклі та запропонувати шляхи для їх усунення [1], [3]. У рамках роботи розроблено кілька варіантів організації виробничих потоків. На основі моделювання у FlexSim оцінено вплив різного розташування обладнання на загальну продуктивність, час виконання операцій та рівномірність навантаження на верстати [2]. Окрему увагу приділено 3D-моделюванню фурнітури та деталей корпусних меблів, що стало основою для точного налаштування свердлильних верстатів і автоматизації процесів складання. У роботі також запропоновано ефективні алгоритми для розкрою плитних матеріалів із використанням SolidWorks, які дозволяють зменшити відходи та оптимізувати використання ресурсів [3], [4]. Об’єктом проектування є виробничий процес виготовлення корпусних меблів. Предметом проектування виступають методи автоматизації та моделювання технологічних процесів із використанням сучасного програмного забезпечення для оптимізації роботи обладнання. Наукова новизна роботи полягає в комплексному підході до автоматизації виробництва корпусних меблів із застосуванням сучасного програмного забезпечення. Уперше проведено імітаційне моделювання трьох варіантів виробничих схем із використанням FlexSim, що дозволило кількісно оцінити вплив різних конфігурацій обладнання на ефективність виробництва [2], [3]. Унікальність дослідження полягає також у розробці детальних алгоритмів для моделювання й оптимізації ключових технологічних процесів, таких як розкрій, свердління та кромкування[3]. Застосування 3D-моделей у SolidWorks та Autodesk Inventor для автоматизації налаштувань ЧПУ-верстатів є інноваційним рішенням, що дозволяє значно скоротити час на виконання рутинних операцій і підвищити якість готової продукції[4], [5]. Отримані результати підтверджують, що використання моделювання на етапі проєктування допомагає не лише уникнути помилок у виробництві, але й забезпечити стабільну якість продукції при зниженні витрат. Розроблені в роботі підходи можуть бути адаптовані для інших типів виробничих процесів, що відкриває нові можливості для підвищення конкурентоспроможності підприємств меблевої галузі [1], [5]. Проведені дослідження включали аналіз впливу автоматизації на різні етапи виробництва корпусних меблів. Для цього було використано передові програмні засоби для створення симуляцій, оцінки часу виробничого циклу та виявлення "вузьких місць". Особливу увагу приділено автоматизації таких процесів, як свердління, розкрій і складання [3], [4]. На основі моделювання розроблено рекомендації щодо оптимального розташування обладнання для забезпечення плавного матеріального потоку та скорочення витрат часу на транспортування між етапами [2]. В роботі також проведено економічний аналіз впровадження запропонованих технологій, що включав розрахунок витрат на обладнання, матеріали та очікуваний період окупності. Результати підтвердили, що автоматизація виробничих процесів дозволяє не лише скоротити час виконання операцій, але й знизити собівартість продукції, що є вирішальним чинником у конкурентному середовищі [1], [4], [5]. Ключові слова: ВИРОБНИЦТВО КОРПУСНИХ МЕБЛІВ, АВТОМАТИЗАЦІЯ, ОПТИМІЗАЦІЯ, FLEXSIM, SOLIDWORKS, AUTODESK INVENTOR, 3D ПРОЕКТУВАННЯ, ЧПУ, 3D МОДЕЛЮВАННЯ, 3D ТЕХНОЛОГІЇ, , ПРОГРАМНЕ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ, ВІЗУАЛІЗАЦІЯ, 3D МОДЕЛЬ, SOLIDWORKS, РОЗКРІЙ, КРЕСЛЕННЯ. Перелік використаних літературних джерел: [1] Smith, J. "Modern Furniture Manufacturing Technologies." Industrial Design Review, 2020. [2] Peterson, R. "FlexSim for Manufacturing Process Simulation." Simulation Applications Journal, 2021. [3] Ivanov, O. et al. "Optimization in SolidWorks and Autodesk Inventor." Technical Systems and Innovations, 2020. [4] Blum, K. "Furniture Components Engineering." Furniture Production Monthly, 2019. [5] Hettich Group. "Design Standards and CAD Applications for Furniture." Official Company Publication, 2021.