The paper aims to identify how digital transformation and Generative Artificial Intelligence (GAI), in particular, affect the manufacturing processes. Several dimensions of the Industry 4.0 field have been considered, such as the design of new products, workforce and skill optimisation, enhancing quality control, predictive maintenance, demand forecasting, and marketing strategy. The paper adopts qualitative research based on a critical review approach. It provides evidence of the GAI technology support in the mentioned areas. Appropriate use of emerging technology allows managers to transform manufacturing by optimising processes, improving product design, enhancing quality control, and contributing to overall efficiency and innovation in the industry. Simultaneously, GAI technologies facilitate predictive analytics to forecast and anticipate future demand, quality issues, and potential risks, improve a marketing strategy and identify market trends.
Purpose: The aim of the article is to analyze the implementation of the Industry 4.0 technologies to improve eco-efficiency of manufacturing processes from the perspective of the development of innovative IT technologies in the circular economy. Design/methodology/approach: The research methods used in the article were desk research analysis of available source data on the functioning of Industry 4.0 technologies. Additionally, the author bases on the institutional and legal method. Analysis of selected documents and existing studies have allowed to obtain answers to the research questions and to describe the eco-efficiency of manufacturing processes. Findings: The Industry 4.0 technologies in the circular economy can contribute to improve the eco-efficiency of manufacturing processes. However, there are still some difficulties in creating the fully efficient processes in the circular economy. Research limitations/implications: The main limitation in carrying out the research is the difficult access to data about the quantity and quality of the eco-efficiency of manufacturing processes improving by the Industry 4.0 technologies. Practical implications: The results of analysis and the conclusions in this article can be used by managers of the different types of companies involved in the circular economy. The research impact upon the enterprise concentrating on the raising awareness of the benefits of using wide range of the Industry 4.0 technologies for improving the eco-efficiency of manufacturing processes. Originality/value: This article describes the benefits that can be obtained from the implementation of the Industry 4.0 technologies in the circular economy. The research issues related to development of the circular economy constitute a new area of research. The newly developed focus on improving eco-efficiency of the manufacturing processes by using the innovative IT technologies in the circular economy. The eco-efficiency of the manufacturing processes in the circular economy, examined from the point of view of the use of Industry 4.0 technologies, is an innovative research approach.
In the era of smart manufacturing and Industry 4.0, the rapid development of modelling in production processes results in the implementation of new techniques, such as additive manufacturing (AM) technologies. However, large investments in the devices in the field of AM technologies require prior analysis to identify the possibilities of improving the production process flow. This paper proposes a new approach to determine and optimize the production process flow with improvements made by the AM technologies through the application of the Petri net theory. The existing production process is specified by a Petri net model and optimized by AM technology. The modified version of the system is verified and validated by the set of analytic methods safeguarding against the formal errors, deadlocks, or unreachable states. The proposed idea is illustrated by an example of a real-life production process.
The paper presents the problem of the optimization of the length of the series and production batch, and thus the optimal frequency of production changeovers, taking into account the total cost approach and the use of the simulation method. The author has developed a model which, with the given parameters (costs and time of production changeover, costs of maintaining stocks of finished products and storage, value of manufactured products, sales variability and predictability), allows to calculate the economic effects of determining the length of a series and a production batch. In the author's opinion, the simulation method (at least in some cases) may be more appropriate in solving the problem of determining the optimal length of a series or production batch than the use of mathematical formulas. The calculations also took into account the impact of series and batch optimization on the company's profitability in order to assess the significance of this problem for financial results. The calculations were performed for two sample products and for two probability distributions — Gauss and Gamma. The results of the research show that the optimization of the production series may be important from the point of view of economic efficiency, that mathematical formulas may be less suitable for calculating the optimal production series than computer simulation, and that, in the case of significant variability of the sales level, in addition to the costs of changing production and maintaining inventories, lost sales costs should also be taken into account.
PL
W artykule przedstawiono problematykę optymalizacji długości serii i partii produkcyjnej, a więc i optymalnej częstotliwości przezbrojenia produkcji przy uwzględnieniu podejścia całkowitokosztowego i zastosowaniu metody symulacji. Autor opracował model, który przy zadanych parametrach (koszty i czas przestawienia produkcji, koszty utrzymania zapasów wyrobów gotowych i magazynowania, wartość produkowanych wyrobów, zmienność i przewidywalność sprzedaży) pozwala na obliczenie skutków ekonomicznych ustalenia długości serii i partii produkcyjnej. W opinii autora metoda symulacji (przynajmniej w niektórych przypadkach) w rozwiązywaniu problemu ustalenia optymalnej długości serii lub partii produkcyjnej może być właściwsza niż zastosowanie formuł matematycznych. W obliczeniach uwzględniono również wpływ optymalizacji serii i partii produkcyjnej na rentowność przedsiębiorstwa, aby ocenić istotność tego problemu dla wyników finansowych. Obliczenia zostały przeprowadzone dla dwóch przykładowych produktów i dla dwóch rozkładów prawdopodobieństwa — Gaussa i Gamma. Wyniki badań wskazują, że optymalizacja serii produkcyjnej może mieć istotne znaczenie z punktu widzenia efektywności ekonomicznej, że formuły matematyczne mogą być mniej odpowiednie do obliczania optymalnej serii produkcyjnej niż symulacja komputerowa oraz że w przypadku występowania znaczącej zmienności poziomu sprzedaży, oprócz kosztów przestawienia produkcji i utrzymania zapasów, powinno się uwzględniać także koszty utraconej sprzedaży.
In today’s production and service systems, the management process plays a primary role. Analysis of the management process allows the detection of weaknesses and strengths in analyzed systems. This paper analyses production line management processes. For one literature example, a queuing model of a selected production line was built, and its performance and reliability were analyzed. The modelling attempt undertaken here was designed to determine whether queuing theory is suitable for modelling production line processes. Confirmation of this thesis would be a novelty in this field.
The article presents the analysis of the implementation of selected elements of car transport in the aspect of ecology. The basic issue that affects the protection of the environment (ecology) is the value of energy intensity in the manufacture of products. The elements made in the production process of plastic mouldings were compared. The amount of energy in kJ needed to produce 1 kg of a given product was estimated. Next, the dependencies between the value of computational energy intensity and the emission of gases affecting the environment of CO2, SO2, NOx were presented. As a conversion factor according to GUS data, it was assumed that 1kWh production in Poland causes emission of 800 g CO2, 7 g SO2 and 3 g NOx.
PL
W artykule przedstawiono analizę wykonania wybranych elementów transportu samochodowego w aspekcie ekologii. Podstawowym zagadnieniem, które ma wpływ na ochronę środowiska (ekologię) jest wartość energochłonności wytwarzania wyrobów. Porównano elementy wykonane w procesie produkcji wyprasek z tworzyw sztucznych z odlewnictwem. Oszacowano ilość energii w kJ potrzebnej do produkcji 1 kg danego wyrobu. Następnie przedstawiono zależności między wartością energochłonności obliczeniowej z emisją gazów wpływających na środowisko C02, S02, NOx. Jako przelicznik zgodnie z danymi GUS przyjęto, że produkcja 1kWh w Polsce powoduję emisję 800 g C02, 7 g S02 i 3 g NOx.
Zagrożenia pożarowe powodowane przez wyroby tekstylne, zarówno w odległych okresach historycznych, jak i obecnie, wynikają z szerokiego zakresu ich stosowania oraz łatwopalności wszystkich powszechnie wykorzystywanych włókien. W artykule dokonano przeglądu środków chemicznych stosowanych do przeciwpalnego wykończania wyrobów z włókien naturalnych (bawełny, wełny) oraz włókien chemicznych. Badania wykazały, że niektóre środki, stosowane powszechnie przed kilkoma laty do przeciwpalnego wykończania wyrobów tekstylnych (np. związki zawierające brom), stanowią zagrożenia zdrowotne dla użytkowników tych wyrobów oraz dla środowiska naturalnego. Przedstawione zostały możliwości zastąpienia halogenowych związków przeciwpalnych, np. przez stosowanie klasycznych fosforoorganicznych środków przeciwpalnych domieszkowanych nano-dodatkami (montmorylonit, nanorurki węglowe). Omówione zostały najważniejsze parametry charakteryzujące właściwości palne wyrobów tekstylnych - zapalność, prędkość rozprzestrzeniania płomienia, emisja substancji toksycznych, wydzielanie ciepła i dymu. Przeanalizowano dwa główne czynniki wpływające na palność wyrobów włókienniczych, tj. właściwości termiczne włókien i parametry strukturalne tkanin. Dokonując tej analizy, szczególną uwagę zwrócono na zachowanie się wyrobów dwuskładnikowych z włókien celulozowych i termoplastycznych (np. poliester/bawełna, poliamid/bawełna) podczas badania ich zapalności i rozprzestrzeniania płomienia.
EN
The high fire hazards posed by textile products, both in historical times and to the present day, are a consequence of a wide range of their applications in many sectors and a highly flammability of commonly used fibers. The flame retardant chemicals for reduce the flammability of the natural (cotton, wool) and man-made textile fibres are briefly reviewed.It is now known that some flame retardants (e.g. bromine containing substances) are unsafe for humans and the environment. The possibility of replacing tbese halogen-based systems with new methods, e.g. the association of nano-dimensional materiols, such as Montmorillonite, CNT, with conventional phosphorus-based flame retardants have been described. The most essential parameters which defined the flammability performance of textiles - easy of ignition, rate of spread of flame, toxic substances emission, heat and smoke release - have also been discussed. Two main factors affecting the burning behaviour of textiles (fibers thermal properties and fabrics structural parameters) have been analyzed too. In carrying out this anaiysis, particular attention was given to common type of fabric from blends of cellulosic and thermoplastic fibres (e.g. PET/cotton, Nylon/cotton) in terms of the ignition and flame spread properties.
8
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawiono proces wytwarzania oraz charakterystykę oprzyrządowania technologicznego do operacji gięcia uchwytów do mocowania fotelików w samochodach osobowych. Zamieszczono tok postępowania przy wyznaczaniu początkowych wymiarów materiału do gięcia.
EN
The paper presents manufacturing process and characteristics of a technological instrumentation for bending operation of a mounting tether to fixing a child car seats in passenger cars. It has been presented a course of proceedings in determining the initial dimensions of the material to the bending operation.
This paper presents an overview of the state of knowledge on temperature measurement in the cutting area during magnesium alloy milling. Additionally, results of own research on chip temperature measurement during dry milling of magnesium alloys are included. Tested magnesium alloys are frequently used for manufacturing elements applied in the aerospace industry. The impact of technological parameters on the maximum chip temperature during milling is also analysed. This study is relevant due to the risk of chip ignition during the machining process.
The paper aims at recognizing the possibilities and perspectives of application of qualitativequantitative research methodology in the field of economics, with a special focus on production engineering management processes. The main goal of the research is to define the methods that would extend the research apparatus of economists and managers by tools that allow the inclusion of qualitative determinants into quantitative analysis. Such approach is justified by qualitative character of many determinants of economic occurrences. At the same time quantitative approach seems to be predominant in production engineering management, although methods of transposition of qualitative decision criteria can be found in literature. Nevertheless, international economics and management could profit from a mixed methodology, incorporating both types of determinants into joint decision-making models. The research methodology consists of literature review and own analysis of applicability of mixed qualitative-quantitative methods for managerial decision-making. The expected outcome of the research is to find which methods should be applied to include qualitativequantitative analysis into multicriteria decision-making models in the fields of economics, with a special regard to production engineering management.
In the paper a method is presented of the best variant selection of a manufacturing process of a rotor to open end spinning machine with use of original optimization proceeding based on adopted criteria, taking into consideration their importance. Unit manufacturing cost and five criteria of manufacturing quality were taken as criteria to the assessment. The assessment criteria resulted from calculations and measurements were normalized. Knowledge of experts was used to determine importance of the criteria taken to the assessment. Each from the experts had built his own importance matrix of the assessment criteria, comparable in pairs, using the Saaty’s method. The weights of individual criteria were determined on the basis of cumulative matrix. In the next stage of the proceeding, normalized decisions were created by raising each assessment to a power equal to corresponding weight. In the last stage of the proceeding, a single optimal ordering comprising the smallest s-th components of the individual decisions d1, d2, …, dm was created. A variant which corresponds to the largest component of the optimal ordering is assumed as the best variant.
The cycle time is a very important issue in manufacturing processes, especially in packaging industry. It depends on the product shape and size, particularly on the wall thickness, but also on tool design and process settings. One of the most important factors influencing the cycle time is cooling system efficiency in the tool. In case of extrusion blow moulding not only the product should be cooled rapidly but also the flash material in the pinch-of zone. The results of an PE-HD bottle extrusion blow moulding simulation were presented in this pa-per. The simulation was done with the use of ANSYS Polyflow software. The cooling efficiency in, the pinch-of zone was evaluated for different profiles of the flash pocket by comparison of the temperature distribution after cooling time. It was found that the triangled and semicircular profile is more efficient than trapezoidal and flat shape.
PL
Czas cyklu jest niezwykle istotnym czynnikiem w procesach wytwarzania, szczególnie w przemyśle opakowań. Zależy on od kształtu i wymiarów wyrobu, szczególnie od grubości ścianek, ale także od konstrukcji narzędzia i warunków procesu technologicznego. Jednym z najważniejszych czynników wpływających na czas cyklu jest efektywność chłodzenia wyrobu w narzędziu. W procesie wytłaczania z rozdmuchiwaniem nie tylko należy szybko chłodzić wyrób, ale także odpad w strefie zgniatania. W niniejszym artykule zostały zaprezentowane wyniki symulacji procesu wytłaczania z rozdmuchiwaniem butelki z tworzywa PE-HD. Symulację wykonano z wykorzystaniem oprogramowania ANSYS Polyflow. Oszacowano efektywność chłodzenia w strefie zgniatania dla różnych kształtów profilu formy w kieszeni odpadowej poprzez porównanie rozkładu temperatury po czasie chłodzenia. Ustalono, że profile o kształcie trójkątnym oraz półkolistym są bardziej efektywne niż profile płaski oraz trapezoidalny.
The paper gives some recommendations to the generic process amendment which would field a better innovative product. Changes in fields of applied design methods, organization structures in the R&D departments have been discussed as well as market analysis aspects concerning technical product innovation. The responsible R&D division, in close collaboration with commercial departments and company management has to monitor relevant innovative trends and anticipate future market requirements. It has to be a "bottom up" process, where efficient communication and under-standing within the company staff would shape its innovative profile.
PL
W artykule przedstawiono wybrane zagadnienia dotyczące tworzenia produktów innowacyjnych. Omówiono zmiany w zakresie metod projektowych, struktur organizacyjnych w działach B + R oraz aspekty analizy dotyczącej innowacji produktu technicznego. Działy B + R we współpracy z działami marketingu i zarządem firmy powinny monitorować innowacyjne trendy i przewidywać potrzeby rynku. Musi być to proces „oddolny”, w którym efektywna komunikacja i porozumienie wewnątrz firmy będzie kształtowało jej innowacyjność.
The article presents test results of surface roughness after AZ91HP magnesium alloy machining with variable technological parameters (vc, fz, ap) as well as tool geometry (γ= 5◦ and γ = 30◦). Two carbide end mills were applied during the tests. Roughness analysis was conveyed at the end face (Ra, Rq, RzDIN, Rt, Ry, RSm) and lateral face (Ra, Rz, RSm) of the tested sample. A decrease of roughness parameters (for increasing vc) as well as an increase (with growing fz) was observed in the lateral face tests. Similar interrelations were noticed for end face of the sample. Lower roughness parameters values were recorded for tool rake angle equal to γ = 5◦.
Głównym celem zaproponowanych przez autora rozwiązań w zakresie wizyjnych systemów pomiarowych jest zwiększenie wydajności i jakości w procesach produkcyjnych. Jest to jeden z głównych celów prowadzonych badań nad projektowaniem procesów wykonania części samochodowych, takich jak: części nadwozia, korpusy siedzeń, wsporniki czy elementy zawieszenia. Zaproponowane zostały przez autora wyniki prac badawczych z zakresu tworzenia zaawansowanych systemów pomiarowych opartych na technice wizyjnej. Dzięki połączeniu zaawansowanych rozwiązań sprzętowych i programowych systemy wizyjne umożliwiają realizację zadań kontrolno-pomiarowych w krótkim czasie. Jako pierwszy przedstawiony został system przeznaczony do analizy kształtu i odkształceń w procesach tłoczenia, gdzie dokładny pomiar tych wielkości jest kluczowy dla przemysłu samochodowego. Kolejne, zaprezentowane przez autora stanowisko badawcze przeznaczone jest do analizy procesu zawijania. Przedstawione w tym zakresie rozwiązania dotyczą możliwości pomiarów geometrii i jakości elementów zawijanych ze wskazaniem zastosowań przemysłowych.
EN
The primary goal of the proposal vision inspection systems for the automotive industry is to improve productivity and quality in the manufacturing process. This is one of the most fundamental problems of a research studies in process design for automotive parts, that has significant influence for the manufacturing cost. Proposed by the author the vision inspection systems are responded to users demands for systems that are easier to use, low-cost, and flexible. Using a combination of hardware and a vision software, the proposed vision systems could analyze the images, usually in a fraction of a second. As a first, some implementation of surface shape and strain measurement in determination of metal flow and product quality were described. Next, a new stationary system for experimental investigation in the process of sheet metal hemming is demonstrated.
W opracowaniu przedstawiono zagadnienie kształtowania jakości wyrobu w procesie produkcyjnym. Problem omówiono na przykładzie kształtowania jakości korpusu puszki napojowej. Z uwagi na rosnące wymagania dotyczące jakości puszek napojowych (produkt masowy) zagadnienie jest ważne i aktualne. Ocenę należy prowadzić kompleksowo z uwzględnieniem jakości procesu produkcyjnego.
EN
The paper presents the problem of forming product quality during manufacturing process. The process of tins for liquors forming shows the complexity of factors and testing methods that determine the final product quality. The problem of quality forming and assessment is actual and very important for producers and customers.
Celem niniejszego artykułu jest przedstawienie koncepcji systemu informatycznego wspomagającego logistykę produkcji w małych i średnich przedsiębiorstwach produkcyjnych. W artykule zaprezentowane zostaną między innymi: istota współczesnego procesu produkcyjnego, koncepcja systemu informatycznego wspomagającego logistykę produkcji, aplikacja w przykładowym przedsiębiorstwie produkcyjnym.
EN
The aim of this paper is to present the conception of the computer system supporting production logistics in small and medium production enterprises In this paper following issues will be presented: main idea of modern production process, assumption of production logistics, conception of the computer system supporting production logistics, application in example production enterprise.
18
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Automatic devices in the high-tech manufacturing industry such as machining at high speeds, laser and electrical discharge machining requires a continuous power supply due to the fact that they are highly energy intensive. In this context, it is important to estimate and minimize the volume of used energy. This paper stipulates the location of the energy-absorbing elements of the evaluation method of energy production processes in automated production on the basis of the equation energy formulation, product lifecycle and production. Furthermore, this technique enables to evaluate the rating power consumption of manufacturing process of design stage.
Interdyscyplinarność zarządzania jakością oznacza m. in., że wszyscy pracownicy przedsiębiorstw odpowiedzialni i zaangażowani w doskonalenie procesów wytwarzania muszą być wyposażeni w odpowiednie narzędzia. Jednym z elementów porządkowania wiedzy o dostępnych dla praktyki metodach i narzędziach zarządzania jakością jest badanie możliwości stosowania tych instrumentów w określonych sekwencjach. W pracy wykorzystano do tego celu macierz powiązań. Podstawą integrowania narzędzi w zaproponowanej macierzy jest ich przeznaczenie oraz rodzaj wykorzystywanych danych.
EN
The contemporary enterprises have found themselves in a situation in which the ability of dynamic adaptation to the changing market conditions becomes the crucial factor of competitive advantage. It means that all the employees of enterprises who are responsible for and engaged in the processes have to be equipped with appropriate tools that would enable them taking quick, easy and effective improvement actions. It concerns both the employees of executive positions and those who are directly engaged in the realization of manufacturing.
Przedstawiono przykładową analizę wpływu błędów i niepewności wyników pomiarów, na ocenę jakości procesów wytwarzania. Uzasadniono konieczność uwzględniania w tego rodzaju analizie, wpływów oddziaływań systematycznych i losowych. Obydwa rodzaje oddziaływań decydują o wartościach liczbowych wyników pomiarów. W konsekwencji decydują o wartościach wskaźników zdolności procesów wytwarzania(Cp), stanowiących liczbowe miary ich jakości. Zaproponowano kryterium kwalifikacji procesu pomiarowego, którego zamierzonym zastosowaniem jest wyznaczanie wartości wskaźnika zdolności procesów wytwarzania (Cp). Kryterium to umożliwia stosowanie tego samego procesu pomiarowego w pełnym cyklu doskonalenia procesu wytwarzania. Od najniższego poziomu jego jakości (Cp = 1), do najwyższego poziomu jakości "6Sigma" (Cp = 2).
EN
An analystical example of the influence of measurement errors and uncertainties on the evaluation of the quality level of production processes, is presented. This influence was analyzed using the existing dependence on the manufacturing process the capability index (Cp) and measurement process capability indices (Cg1, Cg2) [13], and also, the dependence on the latter indices [13]. Attention was paid to the existing variety in the understanding and defining of such notions as: the measurement, the measurement error, and the uncertainty of measurement results. This variety, can in some situations, make for errors and ambiguities [10]. The model of the industrial measurement process, taking into account systematic and random influences on the final result of measurement, is described. Introduced was the notions: "interval of the natural process variability," and "coverage interval". The method of appointing the length of this "coverage interval", is explained. This interval is a sum of the left-side extended uncertainty (U-) and the right-side extended uncertainty (U+). The length of this interval can be used as the numerical measure of the measurement process variability (MPV), and also for the creation of the final result of measurements [12]. The qualification criterion of the measurement process, which intended use is the appointing of the value of the manufacturing process capability index (Cp), is proposed. This index defines the capability of the production process for the manufacturing of products conforming with their design specification [4]. The use of this criterion in industry, makes it possible to use the same measurement process in the full cycle improvement of the production process, from the lowest quality level (Cp = 1), to the highest quality level "6Sigma" (Cp = 2) [12].
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.