CIM HỆ THỐNG SẢN XUẤT TÍCH HỢP

Công nghệ nhóm, hệ thống phân loại mã hóa sàn phẩm. hệ thống phân loại Opitz, hệ thống MultiClass, biểu đồ PFA, sản xuất theo cụm. Bố trí nhà máy, biểu đồ From To, áp dụng các giải thuật mặt bằng vào nhà máy.Trong hệ thống phân loại và mã hóa, những điểm giống nhau phần ra 2 loại:Đặc trưng thiết kế: hình dạng, kích thước, vật liệu…Đặc tính gia công: các bước của quá trình gia côngHệ thống OpitzLà chuỗi các chữ số, gồm 9 số ( mang dữ liệu của sản xuất và thiết kế) + 4 chữ5 số đầu tiên là mã hình dạng4 số tiếp theo là mã bổ sung5 kí tự cuối là mã phụLập biểu đồ PFA: Chiều dọc là mã số máy và chiều ngang là mã số sản phẩm và mang kí hiêu 1 chữ cáiNguyên tắc: những đối tượng có lộ trình sản xuất tương tự nhau nằm cạnh nhau, khoanh chúng lại thành một lô đối tượng

BÁO CÁO : CÔNG NGHỆ NHÓM VÀ BỐ TRÍ NHÀ MÁY

GV: ĐẶNG THIỆN NGÔN

1959 sách

về công nghệ nhóm xuất bản

và phương pháp này được sử dụng rộng rãi

ĐỊNH NGHĨA

Xác định thuộc tính -> tập trung thành nhóm nhỏ và vừa

Nhằm tận dụng các đặc điểm

chung

Việc thay đổi đơn giản hơn và ít tốn thời gian hơn

và hiện đại

Các chi tiết có thể nhóm lại thành nhóm sản phẩm

Phạm

vi áp dụng

• Giảm thời gian chuẩn bị sản xuất

• Giảm giai doạn sản xuất trung gian

• Tăng chất lượng làm việc

• Người lao đọng hài lòng hơn

HỆ THỐNG PHÂN LOẠI VÀ MÃ HÓA

SẢN PHẨM

Trong hệ thống phân loại và mã hóa, những

điểm giống nhau phần ra 2 loại:

 Đặc trưng thiết kế: hình dạng, kích thước, vật liệu…

 Đặc tính gia công: các bước của quá trình gia công

 Nguyên tắc thiết kế hệ thống mã:

 Số ký tự khoảng cách không nên quá 5

 Mã số cần phải có chiều dài và kiểu mẫu thống nhất

 Nên sử dụng mã toàn bộ là số

 Hệ thống phân loại đối tượng gồm 3 loại:

 Hệ thống dựa vào đặc trưng thiết kế

 Hệ thống dựa vào đặc trưng sản xuất

 Hệ thống dựa vào 2 đặc trưng trên

Đặc trưng thiết kế Đặc trưng sản xuất

Hình dạng cơ bản bên ngoài Các quá trình gia công chủ yếu Hình dạng cơ bản bên trong Những hoạt động thứ yếu

Tỷ lệ chiều dài/ đường kính(L/

D) Các kích thước quan trọng

Loại vật liệu Tỷ lệ L/D

Chức năng đối tượng Bề mặt cuối cùng

Các kích thước chủ yếu Máy moc/ dụng cụ cắt gọt

Kích thước thứ yếu Chuỗi sản xuất

Dung sai Thời gian sản xuất

Bề mặt cuối cùng Quy mô sản xuất/sản lượng

Những yêu cầu cố định

MỘT SỐ CẤU TRÚC HỆ THỐNG PHÂN LOẠI VÀ MÃ

Phay,kho an,mài 4213

Tiện,m ài 4224

Tiện,do a 4226

Phay,tiệ

n mài 4225

b.Cấu trúc mắt xích (Polycode,Chain StrucTure).

Đặc điểm: Mỗi ký hiệu là độc lập,không dựa theo ký hiệu đứng trước.

0

1 0

Hình dạng chính

Hình dạng chính

Hình dạng chính

Hình dạng chính

Dao và gia công xoay

Gia công xoay

Hình dạng bên trong

Lỗ phụ, bánh răng, đúc

Lỗ phụ, bánh răng, đúc

Lỗ phụ, bánh răng,

Gia công các mặt phẳng

Gia công các mặt phẳng

Gia công các mặt phẳng

Số thứ 4 Gia Công Mặt phẳng

Số Thứ 5

Lỗ Phụ Và Bánh Răng

Mã số bổ xung

6 7 8 9

Kí Hiệu Đánh Mã Theo Hệ Thống Opitz

Ví Dụ: Cho chi tiết như sau mã hóa theo hệ thống Opitz.

 

7-12 Dữ liệu kích thước

Phương pháp phân luồng sản

xuất(PFA)

tượng cho các công cụ sản xuất

sản phẩm, các bản vẽ chi tiết để xác định

nhóm.

 Phân tích chuỗi sản xuất và lộ trình sản xuất

=> xếp sản phẩm giống nhau vào nhóm

 Mục đích là tạo dòng chảy tối ưu của vật liệu

Phương pháp phân luồng sản

xuất(PFA)

PFA căn cứ vào 2 đặc trưng để tìm nhóm đối tượng:

 Hình dạng hình học cơ bản khác nhau nhưng

lộ trình sản xuất tương tự hay giống nhau

 Hình dạng hình học cơ bản của đối tượng

giống nhau nhưng lộ trình sản xuất khác

nhau

Phương pháp phân tích lộ trình sản

xuất

Thu thập dữ liệu:

 Dữ liệu về hình dạng, kích thước, yêu cầu

kỹ thuật, bước, nguyên công…

 Dữ liệu về đối tượng hay quá trình sản xuất

 Dữ liệu phụ như quy mô sản xuất, tiêu

chuẩn thời gian, mức sản xuất hằng năm

Phương pháp phân tích lộ trình sản

xuất

Sắp xếp lộ trình sản xuất:

 Sắp xếp đối tượng thành lô/nhóm

 Phân đối tượng theo mã số hay chữ cái

 Bước gia công cũng nên có các mã số đặc trưng

Thứ tự nguyên công và mã số đặc trưng

Nguyên công Mã Nguyên công Mã

Lập biểu đồ PFA

 Chiều dọc là mã số máy và chiều

ngang là mã số sản phẩm và mang kí hiêu 1 chữ cái

 Nguyên tắc: những đối tượng có lộ

trình sản xuất tương tự nhau nằm

cạnh nhau, khoanh chúng lại thành một lô đối tượng

Lợi ích của công nghệ gia công nhóm

 Với thiết kế sản xuất:

 Tìm kiếm những đặc diểm thiết kế với sự trợ

giúp của hệ thống mã hóa sẽ dễ dàng hơn

 Nâng cao tiêu chuẩn thiết kế

 Với trang bị lắp đặt máy móc:

Lợi ích của công nghệ gia công nhóm

 Với xử lý và vận chuyển dữ liệu:

 Giảm thời gian vận chuyển và máy đợi

 Giảm chi phí sản xuất và tiết kiệm mặt bằng

 Với công tác điều khiển sản xuất và kiểm kê:

 Lập kế hoạch sản xuất đơn giản hơn

 Giảm thời gian gia công và chuẩn bị sản xuất

Lợi ích của công nghệ gia công nhóm

 Với hoạch định sản xuất:

 Là tiền đề cho hệ thống tự động hóa

 Với người lao động:

 Người lao động hiểu rõ hơn về quá trình

làm việc

 Tăng mức độ hài lòng của người lao động

Lợi ích của công nghệ gia công

nhóm

1/ Đối với thiết kế sản xuất

 Giúp tiết kiệm thời gian cho người thiết kế.

 Cung cấp ngân hàng công cụ thiết kế, nhận

dạng chủng loại chi tiết.

 Nâng cao tiêu chuẩn thiết kế

2/ Đối với trang bị và lắp đặt máy móc

 Nâng cao các tiêu chuẩn của khu vực sản

xuất

3/ Đối với việc xử lý – vận chuyển vật liệu

 Tối ưu hoá, giảm thời gian di chuyển vật liệu

và thời gian máy đợi

5/ Đối với việc hoạch định sản xuất

 Là tiền đề cho một hệ thống tự động hoá

6/ Đối với người lao động

 Chi tiết được gia công bởi các nhóm nhỏ

 Hình dung rõ ràng được những đóng góp của họ cho công ty

 Tăng tác phong công nghiệp và đem lại cảm giác hài lòng về công việc

 Giảm thời gian cần thiết để sản xuất.

 Giảm số lượng bán thành phẩm trong kho

 Cải thiện chất lượng

 Đơn giản hoá việc lập thời gian biểu sản xuất

 Giảm thời gian chuẩn bị

Chi tiết đại diện

 Là chi tiết giả

Luôn có sự liên hệ giữa đặc điểm thiết kế của chi tiết và hoạt động sản xuất để tạo ra đặc điểm đó.

Một khu vực sản xuất được thiết kế cho một nhóm các chi tiết sẽ phải có các loại

máy cần thiết để làm chi tiết đại diện

Trước khi áp dụng công nghệ nhóm

Sau khi áp dụng công nghệ nhóm

Thiết kế ngăn xưởng

Nhân tố quyết định:

 Hình dạng, kích thước và các đặc điểm vật lý của chi tiết

 Sự khác nhau về lộ trình sản xuất của các chi tiết

 Phạm vi công việc mà ngăn xưởng

phải thực hiện

Phân loại khu vực máy và cách

sắp xếp

Các khu vực gia công được phân loại

dựa trên số máy và mức độ cơ khí hoá

đường đi của vật liệu giữa các máy Có 4

thiết lập phổ biến:

Pallet holders

Indexin

g table

Pallet s

Part s

2/ Xưởng thủ công

 Là sự sắp xếp nhiều máy khác nhau để sản xuất 1 hoặc nhiều nhóm chi tiết

 Việc vận chuyển chi tiết giữa các máy

không được cơ giới hoá

Các kiểu di chuyển chi tiết

Proc Man

Proc Man

(1)

(2) (4)

(3)

Bố trí nhà máy

Định nghĩa Sắp xếp làm cho quy

trình hoạt động của nhà

máy với chi phí thấp

nhất, hiệu quả cao nhất.

Lợi ích

• Tối ưu hóa thiết bị và không gian

• Vận chuyển nguyên vật liệu đạt

hiệu quả cao hơn

• Quá trình sản xuất được cải thiện

• Tổ chức công việc linh động

Biểu hiện bố trí không tốt :

 Thừa nhiều vật liệu

 Hạn chế trong việc thu thập thông tin

 Đoạn đường đi chuyển nguyên vật liệu dài.

Các dạng bố trí

NHÓM CÔNG VIỆC

 Bố trí các máy có cùng chức

năng thành trung tâm gia

công.

 Phù hợp với quy mô sản xuất

nhỏ và dạng chi tiết sản xuất

đa dạng.

 Cần công nhân tay nghề

cao,người quản lý có kinh

nghiệm.

 Lập kế hoạch sản xuất chi

tiết khó khan và giá thành

sản xuất cao

QUY TRÌNH SẢN XUẤT HAY LẮP RÁP

 Sản phẩm được hoàn thành qua

quá trình lắp ráp hay gia công

không đổi.

 Sự vận chuyển của vật liệu trong

quá trình gia công là nhỏ nhất.

 Phù hợp quy mô sản xuất lớn.

 Dây chuyền được điều khiển tự

động.

 Tính linh hoạt hệ thống kém.

 Bảo trì thiết bị cao

NHÓM KỸ THUẬT

 Tương tự mô hình Job shop

layout.

 Sản phẩm được hoàn thành ngay

trong từng khu vực sản xuất.

 Ở từng khu vực có các loại máy

khác nhau để đáp ứng cho quá

trình gia công.

 Từng khu vực chỉ có thể gia công

một số loại sản phẩm nhất định.

 Có thời gian setup, chi phí sản

xuất thấp hơn Job Layout.

 Tính linh hoạt cao, chất lượng

sản phẩm cao.

 chi phí đầu tư ban đầu cao

KHU VỰC CỐ ĐỊNH

 Phù hợp sản xuất những sản

phẩm có kích thước lớn.

 Từng công đoạn gia công, chi tiết

gia công phải được di chuyển

đến các máy gia công.

 Bố trí các máy gia công theo trình

tự hợp lý để việc thực hiện gia

công thuận lợi

HỆ THỐNG SẢN XUẤT LINH HOẠT

 Quá trình di chuyển vật liệu

gia công giữa các máy thực

 Tính linh hoạt cao, thời gian

setup thấp, đòi hỏi lượng lao

động ít.

Những vấn đề thường gặp

Thiết kế

bố trí nhà máy

Thiết kế sản phẩm

Lập kế

hoạnh

sản xuất

Tổ chức sản xuất

 Mối quan hệ giữa

thiết kế bố trí nhà máy với các giai đoạn của quá trình sản

xuất

gian làm việc

Tạo điều kiện làm việc thuận lợi an toàn

Hệ thống hóa việc lập kế hoạch bố trí

 Dùng trong việc thiết kế bố trí nhà máy.

 Sản xuất linh hoạt.

 Dễ bảo trì, sửa chữa, thay thế…

 Tạo dòng nguyên liệu nhanh nhất.

 Chí phí thấp nhất.

Hệ thống hóa việc lập kế hoạch bố trí

Dữ liệu đầu vào

Phân tích mối quan hệ giữa các hoạt động

trọng.

bố trí gần nhau.

Phân tích mối quan hệ giữa các

hoạt động

SỐ LƯỢNG THIẾT BỊ, MÁY MÓC YÊU CẦU

 Dựa vào chỉ tiêu năng suất do bộ

phận tổ chức sản xuất đề ra.

=

 

 : Năng suất sản xuất mong muốn

 : Thời gian sản xuất

 : Số giờ trong một chu kỳ sản xuất

 : Số lượng máy j

 n: Số sản phẩm.

 

SỐ LƯỢNG NHÂN LỰC YÊU CẦU

 Dựa vào chỉ tiêu năng suất do bộ phận tổ chức sản xuất đề ra.

=

 

 : Số lượng người vận hành yêu cầu

 : Thời gian tiêu chuẩn cho sản phẩm

 : Số giờ trong một ngày dành cho dây

chuyền

 : Năng suất yêu cầu cho sản phẩm

 n: Số lượng sản phẩm.

 

XÁC ĐỊNH KHÔNG GIAN YÊU CẦU

 Phương pháp trung tâm sản xuất

(Production –Center method) :

• Gồm 1 máy cộng với các thiết bị phụ trợ.

• Không gian cần thiết gồm: không gian đặt máy,

không gian làm việc, không gian bảo trì, và

không gian lưu trữ

XÁC ĐỊNH KHÔNG GIAN YÊU CẦU

 Phương pháp chuyển đổi (Converting method):

• Cộng tất cả các không gian cần thiết cho mỗi thiết bị trong phân xưởng

• Phải được tính toán cụ thể, chi tiết

• Dùng xác định không gian cho quá trình sản xuất và không gian lưu trữ

• Phương pháp trung tâm sản xuất dùng để xác định không gian sản xuất

XÁC ĐỊNH KHÔNG GIAN YÊU CẦU

 Phương pháp bố trí sơ bộ( Roughed-out layout method):

• Xác định cách

bố trí và khoảng

không gian cần

thiết

XÁC ĐỊNH KHÔNG GIAN YÊU CẦU

 Phương pháp tiêu chuẩn về không gian ( Space-

standards method):

• Dựa trên tiêu chuẩn về không gian trong công

nghiệp

• Phải am hiểu về vấn đề bố trí phân xưởng và căn cứ

điều kiện từng công ty

XÁC ĐỊNH KHÔNG GIAN YÊU CẦU

 Phương pháp xu hướng tỉ lệ và dự phòng (Ratio

trend and projection method):

• Có độ chính xác thấp.

• Xác định bằng cách tính tỉ lệ số lượng mỗi loại máy

móc hiện có theo không gian bố trí cần thiết của mỗi loại thiết bị

- Dùng để tính toán tổng chi phí vận chuyển của vật liệu trong quá trình gia công hay lắp ráp giữa 2 máy , hai bộ phận , hai trung tâm gia công …

- Xác định tổng đoạn đường di chuyển , hệ số chi phí vận chuyển trên 1 đơn vị khoảng cách và số lượng chi tiết gia công

Biểu đồ From – to

ĐOẠN ĐƯỜNG DI CHUYỂN CỦA VẬT LIỆU

Công thức

Trong đó: xi, xj: Trọng tâm theo

phương x của trung tâm sản xuất i và

From-to Chart

Khoảng cách giữa các máy Tổng chi phí vận chuyển

From-to Chart

Lợi ích

 Phân tích được sự di chuyển của vật liệu trong quá trình gia công

 Tối đa hóa trong thiết kế sơ đồ khối của một nhà máy

 Đánh giá được lợi ích của những phương pháp bố trí thay thế

 Cải thiện việc sử dụng mặt bằng

 Thể hiện được mối quan hệ giữa các bước gia công trong dây chuyền sản xuất

4.2.10 Thiết kế bố trí:

a Thiết kết bố trí linh hoạt

b Thiết kế hệ thống vận chuyển vật liệu

 Bố trí theo sản phẩm

- Thiết bị sản xuất theo chuỗi

- Dây chuyền thường được bố trí có dạng chữ U, L, F,…

 Bố trí theo quá trình

- Còn gọi là bố trí theo chức năng.

- Gôm các thiết bị tương tự thành 1 khu vực.

 Bố trí cố định

- Các sản phẩm, công trình, thiết bị được bố trí cố định.

- Các đối tượng sản xuất thường rất nặng, cồng kềnh, dễ vỡ, khó di chuyển.

Tính linh hoạt trong cách bố trí

- Đáp ứng được các thay đổi về diện tích bố trí, thay đổi sản xuất.

- Linh hoạt khi có sự thay đổi về sản phẩm, tố chức và kế hoạch sản xuất.

- Dự báo được các thay đổi có thể xảy ra:

+ Thay đổi quy mô.

+ Thay đổi hoạt đông sản xuất.

b Thiết kế hệ thống vận chuyển vật liệu:

- Bao gồm các hoạt động di chuyển, lưu trữ và điều khiển dòng vật liệu.

- Đưa ra được phương pháp và thiết bị vận chuyển tối ưu nhất.

- Có khả năng thay đổi

 Yêu cầu:

 Dễ dàng kiểm tra, bảo trì và sửa chữa khi gặp sự cố.

4.2.11 Áp dụng các giải thuật mặt bằng vào nhà máy:

4.2.11.1 Thu thập thông tin

4.2.11.2 Xây dưng các loại biểu đồ

4.2.11.1 Thu thập thông tin:

- Xác định các thông tin liên quan đến việc bố trí mặt bằng trong quá trình sản xuất.

- Bao gồm: Khả năng sản xuất, quy trình công nghệ, sản lượng, số lượng máy móc, thiết bị có sẵn, diện tích mặt bằng,…

Thông Tin Sản Phẩm

Thông Tin Sản Phẩm

Sản phẩm

Vật liệu

Quy trình công nghệ

Biểu đồ

lắp ráp

Bản vẽ sản phẩm

Bản vẽ chi tiết

 Người thiết kế cần quan tâm:

4.2.11.2 Xây dưng các loại biểu đồ:

Kiểm tra

.

- Bố trí mặt

bằng sản xuất.

- Thiết kế dây chuyền lắp ráp.

b Biểu đồ quan hệ:

- Còn được gọi là giản đồ REL (Relationship Diagram).

- Thể hiện mối tương quan giữa các công việc.

- Mức độ quan hệ giữa

các máy móc, khu vực,

phòng ban.

C) Giải thuật TCRs (Total closeness rating)

TCRs được xây dựng từ giản đồ quan hệ REL chart

Procedure construct

For i=1 to n

Select “một thiết bị chưa sắp xếp”

Place “thiết bị được chọn”

a) thứ tự đặt các khu vực

 Gán cho mỗi chỉ số quan hệ một số: mỗi quan hệ A, E,

I, O, U, X đều được gán cho 1 số để tính toán chỉ số

 Từ giản đồ quan hệ REL, thống kê từng khu vực có

bao nhiêu chỉ số quan hệ riêng biệt.

 Tính tổng TCRs cho mỗi khu vực

4 Lượng thông tin cao

5 Lượng thông tin trung bình

6 Lượng thông tin thấp

I 1 U 6 I 4 O 5 A 4 O 5 O

5

U 3 O 5 O 5 O 5 O 5 E 4

O 2 U 6 O 5 O 5 O 5

U 3 U 6 E 4 O 4

U 3 I 4 I 4

U 3 O 5 U 6

có quan hệ

X với khu vực thứ 2, không có quan hệ X với khu vực

1

Có quan

hệ X với khu vực 1, nếu trùng thì chọn khi vực nhỏ nhất

Vị trí liền kề hoàn toàn (tiếp xúc

cạnh) và liền kế 1 phần (tiếp xúc góc)

b) Vị trí đặt các khu vực

Ưu điểm

Mỗi khu vực ta có nhiều vị trí đặt (đảm

bảo mối quan hệ với khu vực đặt trước

đó)

1

Có quyền hoán đổi vị trí 2 khu vực nếu

như sự hoán đổi có lợi 2

Đảm bảo tốt mức quan hệ gần kề

3

Rút ngắn được quãng đường vận chuyển

thực tế, giảm chi phí vận chuyển 4

Nhược điểm

Việc đặt các khu vực không chú ý đến diện tích của từng khu vực nên trong một số trường hợp sẽ không phù hợp với tổng diện tích hiện có.

Hệ thống lớn sẽ khó khăn trong việc tính toán TCRs

do Bảng có kích thước lớn.

 Các bước thực hiện:

 Liệt kệ tất cả các mối quan hệ A, sắp xếp chúng tùy theo diện tích từng khu vực và có giới hạn diện tích tổng thể

 Xét mối quan hệ E, rồi đến I, O

 Tổng hợp tất cả các mối quan hệ để được mô hình mặt bằng giải thuật

D.Giải thuật SLP

 Sơ đồ SLP

Khó sắp đặt khu vực theo yêu cầu thực tế

 Được thể hiện như sau:

Proceduce twowayx

Repeat

Choose một cặp khu vực

Estimate ảnh hưởng của việc đổi chứng

Exchange nếu ảnh hưởng giảm chi phí, giảm quãng đường Check đảm bảo mặt bằng mới tốt hơn

Until không thể cải thiện

End twowayx

e Giải thuật cải thiện kết hợp mối quan hệ gần kề

 Phương pháp

+ Chọn 1 cặp khu vực để chuyển đổi (cùng diện tích )+ Sử dụng giao thức 2 chiều để kết hợp với mối quan

hệ giữa các khu vực định hoán đổi

 loại bỏ các trường hợp không khả thi

 giảm khối lượng tính toán

+ Đánh giá tình hình phân xưởng, không xáo trộn ảnh hưởng diện tích, thứ tự, phức tạp khi di chuyển