Bài giảng fms cim chương 1 tổng quan về fms cim

Chương 1: Tổng quan FMS & CIM TS NGUYỄN VĂN TÌNH Email: tinh.nguyenvan@hust.edu.vn FMS & CIM Thơng tin giáo viên Thông tin bản: E-mail: Bắc Giang Bộ môn CNCTM, Viện Cơ Khí P.112 - C5 Đại học Bách Khoa Hà Nội tinh.nguyenvan@hust.edu.vn Điện thoại: 0985 800 038 Quê quán: Địa làm việc: Hướng nghiên cứu: - Thiết kế hệ thống khí, điện tử - Thiết kế, chế tạo máy phục vụ nông nghiệp thông minh - Thiết kế, chế tạo thiết bị hỗ trợ người khuyết tật - Các giải thuật tối ưu hóa ứng dụng khí điện tử - Tối ưu hóa kết cấu khí - Mơ q trình gia cơng Đào tạo: - Từ 2016 đến 2019: Tiến sỹ, Học viện Công nghệ Shibaura, Nhật Bản - Từ 2015 đến 2016: Thạc sỹ, Học viện Công nghệ Shibaura, Nhật Bản - Từ 2012 đến 2014: Thạc sỹ, Đại học Bách khoa Hà Nội, Việt Nam - Từ 2007 đến 2012: Đại học, Đại học Bách khoa Hà Nội, Việt Nam Thông tin môn học  Tên mơn học: FMS&CIM  Số đơn vị học trình: tín - 45 tiết  Nhiệm vụ sinh viên:   Dự lớp  Thi kỳ  Thi cuối kỳ Đánh giá sinh viên   Thi cuối kỳ Dự lớp + Thi kỳ Chương trình học Tổng quan FMS&CIM Các thành phần FMS Robot công nghiệp hệ thống FMS Hệ thống kiểm tra, vận chuyển, tích trữ FMS Thiết kế mặt SX, công nghệ nhóm Hệ thống điều khiển FMS Các hệ thống quản lý SX tích hợp (CIM) Kinh nghiệm ứng dụng FMS & CIM giới Tài liệu tham khảo GS.TS Trần Văn Địch, Sản xuất linh hoạt FMS & tích hợp CIM NXB Khoa học kỹ thuật, 2007 William W Luggen Flexible Manufacturing Cells and Systems, Pretice – Hall International, 1991 U Rembold, B.O Nnaji, A Storr Computer Integrated Manufacturing and Engineering Addison – Wesley Publiser, 1993 H.K Shivanand, M.M Benal, V Koti, Flexible Manufacturing system, New age international publishers, 2006 Chương 1: TỔNG QUAN VỀ FMS & CIM I Các khái niệm Chương 1: Tổng quan FMS & CIM • Tự động hóa “Là q trình sử dụng tổng hợp biện pháp, công nghệ mới, tiên tiến nhằm thiết lập hệ thống thiết bị có suất cao, tự động thực q trình phụ cấu thiết bị tự động mà khơng cần có tham gia người” I Các khái niệm Chương 1: Tổng quan FMS & CIM • Lịch sử phát triển     • Cơ khí hóa (1775): Động điện, băng tải Tự động hóa tồn phần (1956 – 1960): NC, CNC Tự động hóa mức độ cao (1970 – 1975): FMS, CAD/CAM Sản xuất tích hợp (1985 – 1990): CIM Mục đích tự động hóa  Tăng suất  Giảm thiểu lao động trực tiếp người  Giảm phế phẩm  Tăng chất lượng công việc lặp lại I Các khái niệm Chương 1: Tổng quan FMS & CIM • Các yêu cầu chiến lược TĐH           Chun mơn hố vận hành Kết hợp vận hành Thực đồng thời vận hành Tổ hợp vận hành Tăng tính linh hoạt Cải thiện khâu lưu trữ vận chuyển Kiểm tra giám sát trực tuyến (online) Tối ưu hố điều khiển q trình Điều khiển vận hành nhà máy Sản xuất tích hợp có trợ giúp máy tính I Các khái niệm Chương 1: Tổng quan FMS & CIM • Các dạng sản xuất  Đơn chiếc: Sản lượng hàng năm ít, sản phẩm khơng ổn định, chu kỳ khơng xác định - Tại chỗ làm việc gia công nhiều loại chi tiết khác - Gia công lắp ráp theo tiến trình cơng nghệ (quy trình cơng nghệ sơ lược) - Sử dụng máy móc, dụng cụ đồ gá vạn - Không thực lắp lẫn hồn tồn - Cơng nhân có tay nghề cao - Năng suất lao động thấp, giá thành sản phẩm cao I Các khái niệm • Tổng quan FMS Chương 1: Tổng quan FMS & CIM I Các khái niệm Chương 1: Tổng quan FMS & CIM • Tổng quan FMS Flexible manufacturing system (FMS): “Là hệ thống sản xuất có mức độ tự động hoá cao, tổ hợp bao gồm máy gia công CNC tự động, hệ thống kiểm tra liên kết với thành hệ thống quán theo dòng vật liệu với trợ giúp hệ thống vận chuyển-tích trữ phơi tự động điều khiển nhờ máy tính dùng để chế tạo nhiều chủng loại chi tiết với sản lượng vừa nhỏ”  Mục đích - Giảm giá thành sản xuất cách giảm lao động trực tiếp, tiêu hao nguyên vật liệu - Giảm thời gian sản xuất cho phép nhà sản xuất đáp ứng nhu cầu thị trường - Quản lý q trình tốt dẫn đến tính chắn hệ thống I Các khái niệm Chương 1: Tổng quan FMS & CIM • Tổng quan FMS  Ưu điểm - Thay đổi nhanh chóng, với chi phí thấp từ sản phẩm sang sản phẩm khác & tận dụng nguồn vốn - Giảm hàng hố tồn kho tính xác cao q trình lập kế hoạch tính tốn lập trình - Đảm bảo chất lượng sản phẩm tự động hố & tính xác thiết bị tự động - Giảm giá thành sản phẩm suất cao - Giảm giá thành lao động trực tiếp giảm số nhân công - Hạn chế lao động gián tiếp cho công việc phục hồi, sửa chữa lỗi sản phẩm I Các khái niệm Chương 1: Tổng quan FMS & CIM • Tổng quan FMS  Nhược điểm - Chi phí đầu tư hệ thống tốn (hàng triệu USD) - Hệ thống sản xuất tương đối phức tạp - Đòi hỏi đầu tư trình lên kế hoạch, chuẩn bị sản xuất I Các khái niệm Chương 1: Tổng quan FMS & CIM • Tổng quan FMS  Tính linh hoạt hệ thống sản xuất: Là mức độ khả thích ứng để chế tạo nhiều loại sản phẩm khác cách nối tiếp song song  Phân loại: - Tính linh hoạt máy - Tính linh hoạt q trình - Tính linh hoạt sản phẩm - Tính linh hoạt theo tiến trình - Tính linh hoạt với khối lượng sản phẩm - Tính linh hoạt theo quy mơ sản xuất - Tính linh theo chủng loại sản phẩm I Các khái niệm Chương 1: Tổng quan FMS & CIM • Tổng quan FMS  Phân loại hệ thống FMS - Mô đun sản xuất linh hoạt: Một máy CNC có nhiều ngun cơng trang bị cấu thay dao tự động - Tế bào SX linh hoạt: Gồm – máy CNC nhiều nguyên công nối với hệ thống vận chuyển - Hệ thống SX linh hoạt: Gồm số máy CNC nhiều nguyên công nối kết hệ thống vận chuyển tự động - Nhà máy SX tự động hóa linh hoạt: Gồm nhiều thiết bị khác tất nguyên công tự động hóa I Các khái niệm • Tổng quan FMS  Cấu trúc hệ thống FMS Chương 1: Tổng quan FMS & CIM I Các khái niệm Chương 1: Tổng quan FMS & CIM • Tổng quan FMS  Cấu trúc hệ thống FMS - Trạm công tác: cấp phôi, gia công, lắp ráp Hệ thống điều khiển có trợ giúp máy tính Hệ thống kiểm tra Hệ thống vận chuyển tích trữ vật liệt Nguồn lực người I Các khái niệm • Tổng quan CIM Chương 1: Tổng quan FMS & CIM I Các khái niệm Chương 1: Tổng quan FMS & CIM • Tổng quan CIM  Khái niệm - - CIM hệ thống sản xuất tự động hoàn chỉnh có trợ giúp máy tính CIM hệ thống tích hợp có khả cung cấp trợ giúp máy tính cho tất chức thương mại, bao gồm hoạt động từ khâu tiếp nhận đơn đặt hàng cung cấp sản phẩm nhà máy sản xuất (Theo SME) CIM ứng dụng có khả cung cấp sở nhận thức cho việc tích hợp dịng thơng tin thiết kế sản phẩm, kế hoạch sản xuất, việc thiết lập điều khiển nguyên công I Các khái niệm Chương 1: Tổng quan FMS & CIM Dịng thơng tin mơi trường CIM (Computer-integrated manufacturing) I Các khái niệm Vòng tròn CIM Chương 1: Tổng quan FMS & CIM I Các khái niệm • Tổng quan CIM  Mơ hình quản lý Chương 1: Tổng quan FMS & CIM I Các khái niệm Chương 1: Tổng quan FMS & CIM • Tổng quan CIM  Ưu điểm - Tính linh hoạt sản phẩm, sản lượng vật liệu Nâng cao suất chất lượng gia cơng Hồn thiện giao diện thiết kế sản xuất Giảm lao động trực tiếp lao động gián tiếp Thiết kế có suất độ xác cao Tiêu chuẩn hố cao sử dụng vật liệu hợp lý Tiết kiệm thời gian mặt sản xuất Loại trừ công việc lặp lại không cần thiết Giảm thời gian giám sát sản xuất số cán thực cơng việc Có ưu điểm cạnh tranh với đối thủ cạnh tranh I Các khái niệm Chương 1: Tổng quan FMS & CIM • Tổng quan CIM  Hướng phát triển - Tăng tính tự động hố mức độ sản xuất linh hoạt FMS - Phát triển nhà máy tích hợp CIM - Phát triển mạng lưới liên kết internet CIM (CIM toàn cầu) - Phát triển hợp lý hoá tối ưu hoá CIM - Nghiên cứu khả ứng dụng CIM ảo vào sản xuất trí tuệ