fms va cim03 pot

ĐHSPKT VINH 2011 ĐỀ TÀI THẢO LUẬN HỆ THỐNG CIM NHÓM 8 H Ệ T H Ố N G F M S V À Đ Ó N G G Ó P C Ủ A N Ó T R O N G C I M Nhúm 8 H thng FMS v úng gúp ca nú trong CIM I. Li núi u. Khoa học máy tính ra đời từ những năm 70 của thế kỷ trớc. Cho đến ngày nay, công nghệ khoa học máy tính phát triển nh vũ b o đ kéo theo sự đổi thay đáng kể của rất ã ã nhiều lĩnh vực trong x hội loài ngã ời. Máy vi tính đợc ứng dụng vào mọi mặt của đời sống x hội, từ công sở, trã ờng học, bệnh viện, sân bay đến nhà hát, sân vận động. Nền kinh tế thế giới cũng nhờ đó mà phát triển nhanh chóng. Các nhà máy sản xuất theo phơng pháp truyền thống trớc đây cũng đợc nâng cấp phát triển dần dần thành hệ thống sản xuất tự động hoá từng phần, toàn phần, rồi phát triển thành các dây chuyền sản xuất tiên tiến, thành hệ thống sản xuất linh hoạt FMS và cuối cùng là hệ thống sản xuất tích hợp có trợ giúp của máy tính CIM. Những nhà máy CIM ra đời đ tạo ra năng suất, chất lã ợng sản phẩm rất cao Trong quá trình hoạt động của nhà máy, máy vi tính tham gia vào quản lý từ khâu ban đầu là thiết kế sản phẩm, cho tới gia công, kiểm tra chất lợng và cuối cùng là tính giá thành sản phẩm, năng suất sản xuất và phân phối sản phẩm chất lợng ra thị trờng hàng hoá một cách hiệu quả và kinh tế nhất. II. H thng sn xut linh hot FMS. H s phm k thut Vinh Page 2 Nhóm 8 Hệ thống FMS và đóng góp của nó trong CIM • Hệ thống sản xuất: là quá trình biến đổi nguyên vật liệu thành dạng có ích, cuối cùng là tạo ra sản phẩm. • Hệ thống sản xuất linh hoạt FMS: (Flexible Manufacturing System) là một hệ thống dược điều khiển bằng máy tính, có khả năng thay đổi chương trình điều khiển và sản phẩm một cách linh hoạt trong quá trình sản xuất. • Hệ thống sản xuất linh hoạt bao gồm:  Thiết bị xử lí như các trung tâm gia công, các trạm gia công,  Thiết bị vân chuyển nguyên vật liệu,  Hệ thống truyền thông,  Hệ thống điều khiển bằng máy tính. 1. Nhu cầu thực tế của FMS. Trong nền sản xuất hiện đại việc thành lập các hệ thống sản xuất linh hoạt đóng vai trò hết sức quan trọng. Hiện nay ở nước ta, các khu công nghiệp có rất nhiều các hệ thống sản xuất linh hoạt FMS của các tập đoàn kinh tế lớn trên thế giới đã được đưa vào sản xuất như: nhà máy Honda, Toyota Việt Nam, công ty kính nổi. Hệ thống sản xuất linh hoạt FMS cho phép tự động hóa ở mức độ tự động hóa cao đối với sản xuất hàng loạt nhỏ và vừa trên cơ sở áp dụng các máy CNC, các robot công nghiệp để điều khiển, các đồ gá và các dụng cụ, các hệ thống vận chuyển - tích trữ phôi với mục đích tối ưu hóa quá trình công nghệ và quá trình sản xuất. Đặc điểm của hệ thống sản xuất FMS là khả năng điều chỉnh nhanh các thiết bị để chế tạo sản phẩm mới. Như vậy nó không những thích hợp cho sản xuất hàng khối, hàng loạt lớn mà còn cho sản xuất hàng loạt vừa, hàng loạt nhỏ thậm chí cả sản xuất đơn chiếc, hệ thống sản xuất FMS được áp dụng rộng rãi trong các nhà máy và xí nghiệp. Chính vì thế tại các trường đại học, cao đẳng nước ta đã đưa môn học “Sản xuất linh hoạt FMS & tích hợp CIM” vào chương trình đào tạo. Thông qua môn học này, nhà trường trang bị cho các kỹ thuật viên, kỹ sư các kiến thức sâu và rộng về hệ thống công nghệ cơ điện tử và tiến tới làm chủ được những hệ thống sản xuất linh hoạt này. Tuy nhiên một vấn đề đặt ra là thiết bị thực tập, thực hành của môn học này rất đắt vì phần lớn đều được nhập từ nước ngoài, vì vậy không phải bất kỳ trường đại học nào cũng có thể đầu tư được, hơn nữa việc chuyển giao công nghệ diễn ra rất khó khăn. Hệ thống sản xuất linh hoạt tạo ra lợi nhuận vững chắc cho người sử dụng hơn các hệ thống khác nhờ tính mềm dẻo của hệ thống và tích hợp thông tin. Hệ thống sản xuất linh hoạt cho phép một nhà máy sản xuất thích ứng nhanh ĐH sư phạm kỹ thuật Vinh Page 3 Nhóm 8 Hệ thống FMS và đóng góp của nó trong CIM chóng với sự thay đổi của thị trường và cung cấp các hướng phát triển cơ bản của sản phẩm trong tương lai. Với sự trợ giúp của máy tính, các họat động phân đoạn của quá trình sản xuất được tích hợp thành một hệ thống sản xuất thống nhất, hoạt động trôi chảy với sự giảm thiểu thời gian và chi phí sản xuất, đồng thời nâng cao chất lượng sản phẩm. Hệ thống sản xuất linh hoạt cho phép sử dụng tối ưu các thiết bị, nâng cao năng suất lao động, luôn ứng dụng các công nghệ tiên tiến và giảm thiểu sai số gây ra bởi con người, kinh nghiệm sử dụng FMS bởi các hãng sản xuất trên thế giới cho thấy những lợi ích điển hình. Một số hệ thống FMS trong sản xuất 2. Lịch sử phát triển của FMS. Một trong những hướng phát triển của nền công nghiệp là thiết lập cấc hệ thống sản xuất, nối kết năng suất của dây chuyền tự động hoá cứng với tính linh hoạt mà trước đây chỉ được tạo ra bởi lao động của con người. Một trong những nguyên nhân của vấn đề nêu trên là sản xuất đơn chiếc và sản xuất loạt nhỏ chiếm tới 80% của sản xuất công nghiệp. Khi nói về dự báo thì tỉ lệ này cũng được giữ trong tương lai. Một nguyên nhân khác mà tại hội nghị quốc tế “Prolamat – 82” cũng đã thừa nhận đó là sự thuyên chuyển cán bộ từ khu vực sản xuất công nghiệp sang khu vực dịch vụ. Tuy nhiên, nguyên nhân linh hoạt chủ yếu là: thiết lập hệ thống sản xuất linh hoạt FMS để tạo ra lực lượng sản xuất mới, có khả năng làm thay đổi bối cảnh xã hội, tạo ra một yếu tố chiến lược trong cạnh tranh kinh tế và quốc phòng giữa các nước. Các cơ cấu chính của FMS cũng đã được thiết lập từ lâu. Một số cơ cấu này cũng đã được chế tạo và sử dụng vào đầu những năm 1970. Tuy nhiên chỉ vào ĐH sư phạm kỹ thuật Vinh Page 4 Nhóm 8 Hệ thống FMS và đóng góp của nó trong CIM tháng 11 năm 1978 trong tạp chí “IRON AGE” đã đăng bài báo đâu tiên về tính linh hoạt của sản xuất, người ta mới có triển vọng về gia công cơ khí. Trong bài báo cũng có nhiều đánh giá và kết luận mà sau này được xem là sai lầm. Chẳng hạn, kết luận của bài báo về phát triển hạn chế của sản xuất linh hoạt ở châu Âu. Chỉ sau khi cộng nhận kết quả nghiên cứu của hãng “KOMAN” về ba trung tâm gia công được sử dụng ở nhà máy “General Motors” để chế tạo bánh răng và trục ôtô và với hàng loạt hệ thống do Nhật Bản chế tạo thì hệ thống sản xuất linh hoạt mới được sử dụng rộng rãi 3. Cấu trúc của FMS. ĐH sư phạm kỹ thuật Vinh Page 5 Nhóm 8 Hệ thống FMS và đóng góp của nó trong CIM Hệ thống FMS  Các thiết bị công nghệ và các thiết bị kiểm tra được trang bị các tay máy tự động và các máy tính để tính toán và điều khiển.  Các bộ chương trình để điều khiển FMS.  Các tế bào gia công tự động (các mô đun sản xuất linh hoạt), thông thường là các máy CNC có mối liên kết với các máy tính và hệ thống vận chuyển – tích trữ phôi tự động. Theo cấu trúc thì FMS là một tổ hợp của tế bào gia công tự động và tế bào kiểm tra tự động được liên kết với nhau thành một hệ thống nhất theo dòng vật liệu với sự giúp đỡ của hệ thống vận chuyển – tích trữ phôi tự động và điều khiển nhờ mạng máy tính. 4. Ưu nhược điểm của hệ thống FMS. • Ưu điểm: Một hệ thống sản xuất linh hoạt  Linh hoạt trong việc xây dựng và tích hợp hệ thống sản xuất,  Sản xuất được đồng thời nhiều sản phẩm khác nhau, ĐH sư phạm kỹ thuật Vinh Page 6 Nhóm 8 Hệ thống FMS và đóng góp của nó trong CIM  Sử dụng thiết kế máy móc hiện đại,  Giảm chi phí sản xuất cho công nhân,  Xử lí được nhiều loại nguyên liệu,  Khi một máy bị sự cố các máy khác vẫn tiếp tục làm việc. • Nhược điểm của hệ thống sản xuất linh hoạt là giá thành đầu tư xây dựng ban đầu là rất lớn. • Vai trò của con người trong hệ thống:  Sửa chữa và bảo dưỡng thiết bị,  Lắp đặt và thay đổi dung cụ,  Nhập thông số khởi đầu cho hệ thống,  Vận hành hệ thống,  Thay đổi, phát triển, nâng cấp chương trình. III. Sản xuất tích hợp có sự trợ giúp của máy tính CIM. • Khái niệm : CIM(computer intergrated manufacturing) là hệ thống sản xuất tự động hoàn chỉnh có sự trợ giúp của máy tính. • Theo hiệp hội các nhà sản xuất SEM : CIM là hệ thống tích hợp có khả năng cung cấp sự trợ giúp của máy tính cho tất cả các chức năng thương mại của một nhà máy sản xuất, từ khâu tiếp nhận đơn đặt hàng, thiết kế, sản xuất, cho đến khâu phân phối sản phẩm đến tay khách hàng. ĐH sư phạm kỹ thuật Vinh Page 7 Nhóm 8 Hệ thống FMS và đóng góp của nó trong CIM 1. Lịch sử phát triển. Tháng 10 năm 1982 tại hội nghị quốc tế về hệ thống sản xuất linh hoạt FMS ở thành phố Braitons (Anh) người ta không chỉ đề cập đến vấn đề thiết lập các hệ thống sản xuất linh hoạt mà còn đề cập đến sản xuất tích hợp có trợ giúp của máy tính CIM. CIM cũng có thể gọi là hệ thống sản xuất tích hợp CAD/CAM. Trong CIM chức năng thiết kế và chế tạo được gắn kết với nhau, cho phép tạo ra sản phẩm nhanh chóng bằng các qui trình sản xuất linh hoạt và hiệu quả. Các thiết bị sản xuất tự động và các máy riêng biệt được kế nối với các thiết bị truyền tải thông tin tạo thành một hệ thống nhất, cho phép khép kín chu trình chế tạo sản phẩm. Hội nghị quốc tế lần thứ hai về FMS và CIM được tổ chức vào tháng 10 năm 1983 tại Luân Đôn. Tại hội nghị này đã có nhiều báo cáo về vốn đầu tư cho FMS và CIM. Đa số báo cáo đều cho rằng cần phải nhìn nhận vốn đầu tư là một vấn đề chiến lược đối với các hãng sản xuất trong cuộc đấu tranh giành thị trường. Các báo cáo này đều kết luận: Thiết lập một hệ thống sản xuất linh hoạt và một hệ thống sản xuất tích hợp có trợ giúp của máy tính là không đơn giản. Tuy nhiên, cho đến nay hệ thống sản xuất tự động hoá linh hoạt FMS và sản xuất tích hợp có sự trợ giúp cuả máy tính đã và đang được phát triển ở trình độ cao 2. Cấu trúc của CIM. Cấu trúc sản xuất tích hợp ĐH sư phạm kỹ thuật Vinh Page 8 Process- plant CI M Manu- facture Marketing Purchase Planing Các hệ thống sản xuất Product design Internet- intranet- lan Nhóm 8 Hệ thống FMS và đóng góp của nó trong CIM Một hệ thống CIM có thể được tạo thành từ các phân hệ:  CAD, CAM, CAP, CAPP.  Các tế bào gia công.  Hệ thống cấp phôi liệu.  Hệ thống lắp ráp linh hoạt.  Hệ thống mạng LAN liên kết các thành phần trong hệ thống.  Hệ thống kiểm tra và các thành phần khác. 3. Nhu cầu thực tế của CIM. Nhu cầu thị trường ngày càng lớn để cạnh tranh được các doanh nghiệp tìm kiếm hệ thống có hiệu quả hơn hệ thống CIM đã đáp ứng được yêu cầu đó như là:  Tham gia vào quá trình sản xuất công nghiệp: điều khiển robot, lắp ráp, đóng gói, gia công…  Tham gia vào quá trình công nghệ: thiết kế và sản xuất có sự trợ giúp của máy tính (CAD/CAM), lập kế hoạch sản xuất và qui trình công nghệ có sự trợ giúp của máy tính(CAPP/CAE).  Tham gia vào việc cải thiện không ngừng quá trình sản xuất.  Quản lí thông tin dữ liệu bao gồm cả việc lưu trữ, thu thập và truy xuất dữ liệu.  Hệ thống sản xuất sản xuất tích hợp có sự trợ giúp của máy tính CIM là một nhu cầu rất lớn trong một nền sản xuất hiện đại 4. Ưu nhược điểm của CIM. Các sản phẩm sản xuất bằng hệ thống CIM:  Giảm 15-30% giá thành thiết kế.  Giảm 30-60% thời gian chế tạo chi tiết.  Tăng năng suất lao động 40-70%.  Nâng cao chất lượng sản phẩm, giảm phế phẩm 20-50%.  Quản lí vật tư hàng hoá sát thực tế.  Tăng khả năng cạnh tranh của sản phẩm, đáp ứng nhu cầu thị trường. Song đối với các doanh nghiệp nhỏ thì rất hạn chế do chi phí đầu tư lớn. ĐH sư phạm kỹ thuật Vinh Page 9 Nhóm 8 Hệ thống FMS và đóng góp của nó trong CIM IV. Mỗi quan hệ giữa FMS và CIM. 1. Mối quan hệ giữa FMS và CIM theo khái niệm và lịch sử phát triển. Sơ đồ thể hiện mối quan hệ của hệ thống CIM bao gồm CAD, CAM, CAE và hệ thống FMS. FMS là hệ thống được ra đời sớm là cơ sở phát triển hệ thống CIM.  CAD (Computer Aided Design): thiết kế có sự trợ giúp của máy tính. Nhờ có máy tính các phần mềm chuyên dụng, CAD cho phép tạo ra các sản phẩm trong không gian 3 chiều, rất thuận tiện cho việc khoả sát đánh giá, sửa đổi nhanh chóng những thiếu sót trự tiếp trên màn hình.  CAM (Computer Aided Manufacturing): Sản xuất có trợ giúp của máy tính. CAM thực hiện tất cả các công đoạn của quá trình sản xuất như thiết kế qui trình gia công, quản lí, điều hành toàn bộ qui trình chế tạo và kiểm tra chất lượng sản phẩm.  CAE (Computer Aided Engineering) Mô tả thiết kế với sự trợ giúp của máy tính. CAE liên kết và đảm bảo chất lượng cho sự trợ giúp của máy tính. → Dựa theo khái niệm ta có thể thấy hệ thống FMS hình thành là tập hợp của nhiều thành phần như CAD, CAM, CAE,… bao gồm cả FMS là sản xuất tích hợp CIM. → Theo mặt lịch sử ta thấy hệ thống FMS được ra đời trước là cơ sở hình thành sản xuất tích hợp CIM. ĐH sư phạm kỹ thuật Vinh Page 10 CIM CA M FMS CA D CA E [...]... mạng máy tính ĐH sư phạm kỹ thuật Vinh Page 12 Nhóm 8 Hệ thống FMS và đóng góp của nó trong CIM MỤC LỤC I Lời nói đầu…………………………………………………………2 II Hệ thống sản xuất linh hoạt FMS …………………………………2 1 Nhu cầu thực tế của FMS ………………………………………….3 2 Lịch sử phát triển của FMS. …………………………………………4 3 Cấu trúc của FMS. ………………………………………………… 5 4 Ưu nhược điểm của FMS ………………………………………… 6 III Sản xuất tích hợp có sự trợ giúp... Mối quan hệ giữa FMS và CIM.…………………………………….10 1 Mối quan hệ giữa FMS và CIM theo khái niệm và lịch sử.………….10 2 Đóng góp của FMS trong CIM……………………………………….11 V Kết luận…………………………………………………………… 11 ĐH sư phạm kỹ thuật Vinh Page 13 Nhóm 8 Hệ thống FMS và đóng góp của nó trong CIM BỘ LAO ĐỘNG THƯƠNG BINH VÀ XÃ HỘI TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT VINH MÔN HỆ THỐNG CIM ĐỀ TÀI THẢO LUẬN: HỆ THỐNG FMS VÀ ĐÓNG GÓP... sử dụng hệ thống mạng truyền thông công ĐH sư phạm kỹ thuật Vinh Page 11 Nhóm 8 Hệ thống FMS và đóng góp của nó trong CIM nghiệp Việc sử dụng hệ thống sản xuất linh hoạt FMS sẽ thúc đẩy nền sản xuất phát triển theo xu hướng công nghệ cao, giảm bớt thờigian lao động của con người xuống.Hệ thống sản xuất linh hoạt FMS (Flexible Manufacturing System) là một hệ thống sản xuất được điều khiển tự động bằng...Nhóm 8 Hệ thống FMS và đóng góp của nó trong CIM 2 Đóng góp của FMS trong CIM Sản xuất máy tính tích hợp CIM hỗ trợ máy tính, kiểm soát và tự động hoá tích hợp cao, ở tất cả các ngành công nghệ sản xuất, bao gồm cả hệ thống kinh doanh xử lí dữ liệu, CAD, CAM, FMS, bằng cách liên kết các hệ thống xử lí phân tán Công nghệ được áp dụng trong... người để thực hiện Một hệ thống CIM là một yếu tố phổ biến trong hệ thống sản xuất linh hoạt (FMS) FMS có những lợi thế to lớn trên dây chuyền sản xuất truyền thống, trong đó máy tính được thiết lập để sản xuất có thể sản xuất nhiều sản phẩm V Kết luận Hiện nay ở các nước phát triển, hệ thống sản xuất linh hoạt FMS đã và đang được ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp để sản xuất ra sản phẩm hàng hoá có... phân tán Công nghệ được áp dụng trong CIM làm cho việc sử dụng chuyên sâu của các mạng lưới phân phối máy tính, kĩ thuật xử lí dữ liệu,trí tuệ nhân toạ và hệ thống quản lý cơ sở dữ liệu FMS trong khía cạnh này đóng vai trò của một cơ sở sản xuất có hiệu quả cao và sẵn sàng đáp ứng với yêu cầu ngẫu nhiên ví dụ như: gia công, kiểm tra, lắp ráp, hàn, vv Hệ thống CAD/CAM cho phép các công ty thiết kế và... hoạt trong quá trình sản xuất.Vì vậy hệ thống FMS có thể tự động đặt lại cấu hình để sản xuất các chủng loại sản phẩm khác nhau Đó là lý do tại sao nó được biết là hệ thống sản xuất linh hoạt Kháiniệm sản xuất linh hoạt được biết đến lần đầu tiên vào năm 1965 khi công ty British firmMolins, Ltd đưa ra sản phẩm với tên gọi là System 24 System 24 là một hệ thống FMSthật sự Tuy nhiên hệ thống này không thể . người, kinh nghiệm sử dụng FMS bởi các hãng sản xuất trên thế giới cho thấy những lợi ích điển hình. Một số hệ thống FMS trong sản xuất 2. Lịch sử phát triển của FMS. Một trong những hướng. hoạt mới được sử dụng rộng rãi 3. Cấu trúc của FMS. ĐH sư phạm kỹ thuật Vinh Page 5 Nhóm 8 Hệ thống FMS và đóng góp của nó trong CIM Hệ thống FMS  Các thiết bị công nghệ và các thiết bị kiểm. lớn. ĐH sư phạm kỹ thuật Vinh Page 9 Nhóm 8 Hệ thống FMS và đóng góp của nó trong CIM IV. Mỗi quan hệ giữa FMS và CIM. 1. Mối quan hệ giữa FMS và CIM theo khái niệm và lịch sử phát triển.