chuyên đề CAPP(Quá trình lập kế hoạch bằng máy tính)

Quá trình lập kế hoạch bằng máy tính (CAPP) là việc sử dụng công nghệ máy tính để hỗ trợ trong việc lập kế hoạch quá trình của một phần hoặc sản phẩm, sản xuất. CAPP là liên kết giữa CAD và CAM ở chỗ nó cung cấp cho các kế hoạch của quá trình này sẽ được sử dụng trong sản xuất một phần thiết kế. Quy trình lập kế hoạch liên quan đến việc xác định trình tự của các hoạt động sản xuất cá nhân cần thiết để sản xuất một phần nhất định hoặc sản phẩm. Chuỗi hoạt động kết quả được ghi nhận trên một hình thức thường được gọi là một bảng định tuyến (còn được gọi là tấm bảng trình phương pháp) có chứa một danh sách các hoạt động sản xuất và máy công cụ kết hợp với một bộ phận công trình hoặc lắp ráp. Quy trình lập kế hoạch sản xuất cũng đề cập đến việc lập kế hoạch sử dụng các khoảng trống, phụ tùng, vật liệu đóng gói, sử dụng hướng dẫn (hướng dẫn sử dụng) vv.....

MỤC LỤC

MỤC LỤC 1

PHẦN I TỔNG QUAN VỀ CAPP 3

I Giới thiệu về lý thuyết gia công nhóm 12

1 Đặt vấn đề 12

2 Những vấn đề cơ sở của gia công nhóm 14

2.1 Cơ sở của công nghệ nhóm là 14

3 Phạm vi gia công nhóm 19

II Mục đích của gia công nhóm 19

III Các bước tiến hành gia công nhóm 20

1.Phân nhóm chi tiết 20

2 Thiết kế quy trình công nghệ nhóm 20

IV Hiệu quả kinh tế 20

V Kết luận 21

CHƯƠNG II: PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG VÀ XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT 22

I Phân tích chức năng và điều kiện của chi tiết 22

2 Phân tích yêu cầu kỹ thuật 22

III Xác định dạng sản xuất 23

1 Dạng sản xuất đơn chiếc 24

2 Dạng sản xuất hàng loạt 24

3 Dạng sản xuất hàng khối 24

CHƯƠNG II: XÁC ĐỊNH PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI VÀTHIẾT KẾ BẢN VẼ LỒNG PHÔI 28

I Xác định phương pháp chế tạo phôi 28

II Xác định lượng dư gia công 29

1 Tính lượng dư cho các bề mặt 29

PHẦN I TỔNG QUAN VỀ CAPP

Quá trình lập kế hoạch bằng máy tính (CAPP) là việc sử dụng công nghệ

máy tính để hỗ trợ trong việc lập kế hoạch quá trình của một phần hoặc sảnphẩm, sản xuất CAPP là liên kết giữa CAD và CAM ở chỗ nó cung cấp cho các

kế hoạch của quá trình này sẽ được sử dụng trong sản xuất một phần thiết kế.Quy trình lập kế hoạch liên quan đến việc xác định trình tự của các hoạt độngsản xuất cá nhân cần thiết để sản xuất một phần nhất định hoặc sản phẩm Chuỗihoạt động kết quả được ghi nhận trên một hình thức thường được gọi là mộtbảng định tuyến (còn được gọi là tấm bảng trình / phương pháp) có chứa mộtdanh sách các hoạt động sản xuất và máy công cụ kết hợp với một bộ phận côngtrình hoặc lắp ráp Quy trình lập kế hoạch sản xuất cũng đề cập đến việc lập kếhoạch sử dụng các khoảng trống, phụ tùng, vật liệu đóng gói, sử dụng hướngdẫn (hướng dẫn sử dụng) vv

Thuật ngữ "Computer-Aided Kế hoạch sản xuất "được sử dụng trong các bốicảnh khác nhau trên các bộ phận khác nhau của quá trình sản xuất; đến một mức

độ nào CAPP trùng lặp với các thuật ngữ "PIC" (Sản xuất và tồn kho Control).Lập kế hoạch quá trình dịch các thông tin thiết kế thành các bước quy trình vàhướng dẫn để có hiệu quả và hiệu quả sản xuất sản phẩm Khi quá trình thiết kếđược hỗ trợ bởi nhiều công cụ hỗ trợ máy tính, máy tính hỗ trợ quá trình lập kếhoạch (CAPP) đã tiến hóa để đơn giản hóa và cải thiện quy hoạch quá trình sửdụng và đạt được hiệu quả hơn các nguồn lực sản xuất quá trình lập kế hoạch cóhai loại như- 1 generative loại máy tính hỗ trợ lập kế hoạch quá trình 2 biếnquá trình lập kế hoạch loại

Quy trình lập kế hoạch bao gồm các hoạt động và chức năng để chuẩn bị một bộchi tiết của kế hoạch và hướng dẫn để tạo ra một phần Việc lập kế hoạch bắtđầu với bản vẽ kỹ thuật, thông số kỹ thuật, bộ phận hoặc danh sách các tài liệu

và dự báo nhu cầu Kết quả của việc lập kế hoạch:

 Tuyến đường trong đó quy định các hoạt động, trình tự hoạt động, trungtâm làm việc, tiêu chuẩn, dụng cụ và đồ đạc Định tuyến này sẽ trở thành mộtđầu vào chủ yếu để sản xuất hệ thống hoạch định nguồn lực để xác định hoạtđộng cho mục đích kiểm soát các hoạt động sản xuất và xác định các nguồnlực cần thiết cho các mục đích yêu cầu năng lực lập kế hoạch.

hướng dẫn công việc bao gồm kích thước liên quan đến hoạt động cá nhân,các thông số gia công, hướng dẫn cách thiết lập, và các trạm kiểm soát đảmbảo chất lượng

bản vẽ kỹ thuật để xác định phần)

Keneth Crow nói rằng "kế hoạch quá trình bằng tay được dựa trên kinh nghiệm

và kiến thức của các cơ sở sản xuất, thiết bị, khả năng của mình, các quy trình,quy hoạch Quy trình cụ một kỹ sư sản xuất là rất tốn thời gian và kết quả khácnhau dựa trên các người làm quy hoạch "

Theo Engelke, cần CAPP lớn với một số gia tăng của các loại khác nhau củacác bộ phận được sản xuất, và với một quy trình sản xuất phức tạp hơn

Lập kế hoạch trình máy tính hỗ trợ ban đầu phát triển như là một phương tiện đểlưu trữ điện tử một kế hoạch quá trình một khi nó đã được tạo ra, lấy nó, sửa đổi

nó cho một phần mới và in kế hoạch Khả năng khác là chi phí bảng điều khiển

và hệ thống ước tính tiêu chuẩn, cho đại diện bán hàng để tạo ra những trích dẫncủa khách hàng và thời gian giao hàng ước tính

TƯƠNG LAI PHÁT TRIỂN CỦA CAPP

Generative hoặc động CAPP là trọng tâm chính của sự phát triển, khả năng tựđộng tạo ra các kế hoạch sản xuất cho các sản phẩm mới, hoặc tự động cập nhậtcác kế hoạch sản xuất trên cơ sở các nguồn lực sẵn có Generative CAPP có thể

sẽ sử dụng phương pháp lặp đi lặp lại, nơi các kế hoạch sản xuất đơn giản được

áp dụng để tự động phát triển CAD / CAM để tinh chỉnh kế hoạch sản xuất banđầu.

Một hệ thống Generative CAPP được phát triển tại Bắc Kinh số 1 nhà máy máyTool (BYJC) tại Bắc Kinh, Trung Quốc như là một phần của một dự án củaUNDP (DG / CRP / 87/027) 1989-1995 Dự án đã được báo cáo trong "MachineDesign Magazine; Xu hướng mới "9 tháng năm 1994, P.22-23 Hệ thống này đãchứng tỏ cho CASA / Leadership Excellence SME trong phát triển ứng dụng(LEAD) Ủy ban giải thưởng trong tháng Bảy năm 1995 Ủy ban trao giải thưởngBYJC LEAD năm 1995 cho thành tựu này Để thực hiện Generative CAPP, sửađổi đã được thực hiện cho các hệ thống CAD, PDM, ERP, và CAM Ngoài ra,một hệ thống sản xuất Execution (MES) được xây dựng để xử lý các lịch trìnhcủa các công cụ, nhân sự, cung cấp, và hậu cần, cũng như duy trì khả năng sảnxuất xưởng

Hệ thống CAPP Generative được xây dựng trên năng lực sản xuất của nhà máy

và năng lực Trong Discrete Manufacturing, Art-to-Phần kiểm chứng thực đãđược thực hiện thường xuyên, nhưng khi xem xét thiết kế kỹ thuật biến độngcao, và các hoạt động sản xuất nhiều với nhiều tùy chọn công cụ, các quyết địnhcủa bảng trở nên dài hơn và các ma trận vector phức tạp hơn BYJC xây dựngmáy công cụ CNC và sản xuất linh hoạt Hệ thống (FMS) thông số kỹ thuật củakhách hàng Rất ít là bản sao Hệ thống CAPP Generative được dựa trên nhữngkhả năng độc đáo và năng lực cần thiết để sản xuất ra những sản phẩm cụ thể tạiBYJC Không giống như một hệ thống lập kế hoạch quá trình biến thể mà sửađổi kế hoạch hiện tại, mỗi kế hoạch quá trình có thể được xác định tự động, độclập với các tuyến đường qua Như cải tiến được thực hiện cho hiệu quả sản xuất,cải tiến sẽ được tự động đưa vào hỗn hợp sản xuất hiện nay Hệ thống sinh sảnnày là một thành phần quan trọng của hệ thống CAPP cho môi trường Agile Sảnxuất

Để đạt được các hệ thống Generative CAPP, các thành phần đã được xây dựng

để đáp ứng khả năng cần thiết:

1 Cửa hàng khả năng sản xuất sàn BYJC đã được xác định Nó được xác định là

có 46 hoạt động chính và 84 hoạt động phụ thuộc vào các nhà xưởng có thể thựchiện để sản xuất các loại sản phẩm Các hoạt động này được hoạt động sản xuấtnguyên thủy Như khả năng sản xuất mới được đưa vào tiết mục của nhà máy,

họ cần phải được cung cấp trong quang phổ của các hoạt động

2 Các hoạt động nhà máy này sau đó được sử dụng để xác định các tính năngdành cho các tính năng mở rộng Dựa Thiết kế được tích hợp vào các hệ thốngCAD

3 Sự kết hợp của các phần mở rộng tính năng và các thông số dữ liệu liên kếtvới chúng trở thành một phần của dữ liệu được truyền từ các hệ thống CAD để

hệ thống PDM sửa đổi như nội dung bộ dữ liệu cho các sản phẩm cụ thể, lắpráp, hoặc một phần

4 Các hệ thống ERP đã được sửa đổi để xử lý các khả năng sản xuất cho từngcông cụ trên sàn cửa hàng Đây là một phần mở rộng cho các loại thức ăn bìnhthường và tốc độ mà hệ thống ERP có khả năng duy trì ở mỗi công cụ Ngoài ra,

hồ sơ cán bộ cũng được tăng cường để lưu ý đặc biệt, tài năng, và giáo dục củamỗi nhân viên nó nên trở thành có liên quan trong quá trình sản xuất

5 Sản xuất Hệ thống Execution (MES) đã được tạo ra Thành phần chính củaMES là một chuyên gia / nhân tạo hệ thống thông minh phù hợp với đối tượngtính năng kỹ thuật của hệ thống PDM chống lại các dụng cụ, nhân sự, tài liệu,nhu cầu vận chuyển, vv cần thiết để sản xuất chúng trong hệ thống ERP Mộtkhi các thành phần vật lý được xác định, các mặt hàng được dự kiến Các lịchtrình được cập nhật liên tục dựa trên các điều kiện thời gian thực của các doanhnghiệp Cuối cùng, các thông số cho hệ thống này được dựa trên:

a Chi

b Thời gian

c Kích thước vật lý

d Sẵn có

Các thông số được sử dụng để sản xuất ra phương trình vi phân đachiều Giải quyết các phương trình vi phân từng phần sẽ sản xuất quá trình tối

ưu và quy hoạch sản xuất vào thời điểm khi các giải pháp đã được tạo ra Giảipháp đã có sự linh hoạt để thay đổi theo thời gian dựa trên khả năng đáp ứng cáctiêu chuẩn sản xuất linh hoạt Lập kế hoạch thực hiện có thể được năng động vàthích ứng các điều kiện thay đổi

Hệ thống cho phép các sản phẩm mới được đưa vào dòng nhanh chóngdựa trên manufacturability của họ CAD / CAM, PDM và ERP hệ thống tinh vihơn có công việc cơ sở đã tích hợp vào chúng cho Generative Computer AidedProcess hoạch Nhiệm vụ xây dựng và thực hiện hệ thống MES vẫn đòi hỏi phảixác định khả năng tồn tại trong một cơ sở nhất định, và khai thác chúng để huymọi tiềm năng Hệ thống tạo ra là rất cụ thể, các khái niệm có thể được suy racho các doanh nghiệp khác

Phương pháp truyền thống CAPP rằng tối ưu hóa kế hoạch một cáchtuyến tính đã không thể đáp ứng được nhu cầu cho việc lập kế hoạch linh hoạt,

vì vậy hệ thống động mới sẽ khám phá tất cả các kết hợp có thể có của các quátrình sản xuất, và sau đó tạo ra các kế hoạch theo các nguồn lực gia công sẵn Ví

dụ, KS Lee et al nói rằng "Bằng cách xem xét các nhiệm vụ đa lựa chọn đồngthời, một thiết kế đặc biệt tìm kiếm thuật toán di truyền thông qua toàn bộ khônggian giải pháp để xác định các phương án tối ưu"

Computer-Aided TRÌNH QUY HOẠCH

Các nhà sản xuất đã và đang theo đuổi một con đường tiến hóa để cải thiện quátrình lập kế hoạch và tin học trong năm giai đoạn sau đây:

Giai đoạn I - phân loại bằng tay; kế hoạch quá trình tiêu chuẩn hóa

Giai đoạn II - Máy tính duy trì các kế hoạch quá trình

Giai đoạn III - Variant CAPP

Giai đoạn IV - CAPP Generative

Giai đoạn V - Năng động, CAPP generative

Trước CAPP, các nhà sản xuất đã cố gắng để vượt qua những vấn đề của quátrình lập kế hoạch của nhãn hiệu theo phân loại cơ bản của các bộ phận với giađình và phát triển các kế hoạch quá trình tiêu chuẩn hóa phần nào cho các bộphận gia đình (giai đoạn I) Khi một phần mới được giới thiệu, các kế hoạch quátrình cho gia đình đó sẽ được tự tay lấy ra, đánh dấu-up và retyped Trong khiđiều này cải thiện năng suất, nó không cải thiện được chất lượng quy hoạch củacác quá trình và nó không dễ dàng đưa đến sự khác biệt giữa các bộ phận trongmột gia đình cũng không cải tiến trong quá trình sản xuất

Lập kế hoạch trình máy tính hỗ trợ ban đầu phát triển như là một phương tiện đểlưu trữ điện tử một kế hoạch quá trình một khi nó đã được tạo ra, lấy nó, sửa đổi

nó cho một phần mới và in các kế hoạch (giai đoạn II) Các khả năng khác củagiai đoạn này là chi phí bảng điều khiển và hệ thống dự toán chuẩn Cách tiếp cận máy tính hỗ trợ ban đầu này phát triển thành những gì bây giờđược gọi là "biến thể" CAPP Tuy nhiên, biến thể CAPP dựa trên một Tập đoànCông nghệ (GT) mã hóa và phân loại phương pháp để xác định một số lượng lớncác thuộc tính hoặc một phần thông số Những thuộc tính này cho phép hệ thống

để lựa chọn một kế hoạch quá trình cơ bản cho các gia đình và thực hiện mộtphần chín mươi phần trăm của công tác quy hoạch Các kế hoạch sẽ thêm mườiphần trăm còn lại của các sửa đổi nỗ lực hay tinh chỉnh các kế hoạch quátrình Các kế hoạch quá trình cơ bản được lưu trữ trong máy tính được nhậpbằng tay bằng cách sử dụng một khái niệm kế hoạch siêu, đó là, xây dựng kếhoạch chuẩn dựa trên những kinh nghiệm tích lũy và kiến thức của nhiều nhàquy hoạch và kỹ sư sản xuất (giai đoạn III)

Giai đoạn tiếp theo của quá trình tiến hóa là hướng generative CAPP (giai đoạnIV) Ở giai đoạn này, nguyên tắc quyết định lập kế hoạch quá trình này đượcxây dựng vào hệ thống Những quy định này quyết định sẽ hoạt động dựa trêncông nghệ nhóm hoặc các tính năng công nghệ của một phần mã hóa để sản xuấtmột kế hoạch quá trình đó sẽ yêu cầu tối thiểu tương tác hướng dẫn và sửa đổi(ví dụ, nhập cảnh của chiều)

Trong khi hệ thống CAPP đang di chuyển nhiều hơn và nhiều hơn nữa hướng tới

là sinh sản, một hệ thống sinh sản tinh khiết có thể tạo ra một kế hoạch quá trìnhhoàn chỉnh từ phần phân loại và thiết kế dữ liệu khác là một mục tiêu trongtương lai Loại hệ thống hoàn toàn có thể sinh sản (trong giai đoạn V) sẽ liênquan đến việc sử dụng các khả năng loại trí tuệ nhân tạo để sản xuất các kếhoạch quá trình cũng như được tích hợp đầy đủ trong một môi trường CIM Mộtbước xa hơn trong giai đoạn này là năng động, CAPP generative đó sẽ xem xétnăng lực nhà máy và máy móc, dụng cụ sẵn có, trung tâm làm việc và tải thiết

bị, và tình trạng thiết bị (ví dụ, thời gian dừng bảo trì) trong quá trình xây dựng

kế hoạch

Các kế hoạch quá trình phát triển với một hệ thống CAPP ở giai đoạn V sẽ thayđổi theo thời gian tùy thuộc vào các nguồn lực và khối lượng công việc trongnhà máy Ví dụ, nếu một trung tâm làm việc chính cho một hoạt động (s) đã quátải, quá trình lập kế hoạch sinh sản sẽ đánh giá công việc sẽ được phát hành liênquan đến trung tâm làm việc đó, quá trình thay thế và các tuyến liênquan Nguyên tắc quyết định sẽ cho kết quả trong kế hoạch quá trình đó sẽ làmgiảm sự quá tải về các trung tâm làm việc chính bằng cách sử dụng một địnhtuyến thay thế đó sẽ có tác động chi phí thấp nhất Kể từ khi hệ thống lập lịchhữu hạn vẫn còn trong giai đoạn trứng nước của họ, kích thước này bổ sung cho

kế hoạch sản xuất vẫn còn là một chặng đường dài

Năng động, generative CAPP cũng ngụ ý sự cần thiết phải hiển thị trực tuyếncủa các kế hoạch quá trình trên cơ sở định hướng workorder để đảm bảo rằngcác kế hoạch quá trình thích hợp được cung cấp sàn Tích hợp chặt chẽ với một

hệ thống hoạch định nguồn lực sản xuất là cần thiết để theo dõi tình trạng và tải

dữ liệu sàn cửa hàng và đánh giá tuyến đường thay thế vis-a-vis cácschedule.Finally, giai đoạn này của CAPP sẽ trực tiếp nuôi cửa hàng thiết bịđiều khiển sàn hoặc, trong một môi trường ít tự động , lắp ráp màn hình bản vẽtrực tuyến kết hợp với kế hoạch quá trình

CAPP HOẠCH TIẾN TRÌNH

Các hệ thống logic liên quan đến việc thiết lập một hệ thống quy hoạch quá trìnhbiến thể là tương đối thẳng về phía trước - đó là một trong những phù hợp vớimột mã số với một kế hoạch quy trình được thiết lập trước duy trì trong hệthống Thách thức đầu tiên là trong việc phát triển các phân loại GT và mã hóacấu trúc cho các gia đình và một phần trong tay phát triển một kế hoạch quátrình cơ bản chuẩn cho mỗi gia đình một phần

Chìa khóa đầu tiên để thực hiện một hệ thống sinh sản là sự phát triển của cácquyết định quy tắc thích hợp cho các mục cần được xử lý Những nguyên tắcquyết định được quy định sử dụng cây quyết định, ngôn ngữ máy tính liên quanđến báo cáo hợp lý "nếu-thì" loại, hoặc trí tuệ nhân tạo tiếp cận với lập trìnhhướng đối tượng

Bản chất của các bộ phận này sẽ ảnh hưởng đến sự phức tạp của các nguyên tắcquyết định lập kế hoạch sinh sản và cuối cùng là mức độ thành công trong việcthực hiện các generative CAPP system.The lớn các hệ thống CAPP generativethực hiện đến nay đã tập trung vào việc lập kế hoạch quá trình để chế tạo các bộphận kim loại tấm và ít bộ phận gia công phức tạp Ngoài ra, đã có những nỗ lựcđáng kể gần đây với quy hoạch quá trình sinh sản cho các hoạt động lắp ráp, baogồm cả lắp ráp PCB

Một khóa thứ hai để lập kế hoạch quá trình sinh sản là các dữ liệu có sẵn liênquan đến phần lái xe quy hoạch Hình thức đơn giản của hệ thống lập kế hoạchsinh sản có thể được điều khiển bởi các mã GT.Nhóm công nghệ hoặc các tínhnăng công nghệ (FT) loại phân loại mà không có một mã số có thể được sử dụng

để lái xe CAPP Cách tiếp cận này sẽ liên quan đến một người sử dụng trả lờimột loạt các câu hỏi về một phần đó trong bản chất nắm bắt các thông tin tương

tự như trong một GT hoặc mã FT Cuối cùng khi các tính năng định hướng dữliệu được bắt trong một hệ thống CAD trong quá trình thiết kế, dữ liệu này cóthể trực tiếp lái xe CAPP

CAD / CAM HỘI NHẬP VÀ CAPP TÍNH NĂNG

Một bước thường bị bỏ qua trong việc tích hợp CAD / CAM là quy hoạch quátrình đó phải xảy ra Hệ thống CAD tạo ra đồ họa theo định hướng dữ liệu và cóthể đi xa như vậy đồ họa xác định kim loại, vv để được loại bỏ trong khi chếbiến Để tạo ra những thứ như hướng dẫn NC cho các thiết bị CAM, quyết định

cơ bản về thiết bị được sử dụng, các công cụ và trình tự hoạt động cần được thựchiện Đây là chức năng của CAPP Nếu không có một số yếu tố của CAPP, sẽkhông có một điều như CAD / CAM tích hợp Như vậy hệ thống CAD / CAMtạo ra đường dẫn công cụ và chương trình NC bao gồm khả năng CAPP giới hạnhoặc hàm ý một phương pháp nhất định để xử lý

Hệ thống CAD cũng cung cấp dữ liệu đồ họa theo định hướng hệ thống CAPP

sử dụng để sản xuất các bản vẽ lắp ráp, vv Hơn nữa, dữ liệu này đồ họa theođịnh hướng sau đó có thể được cung cấp cho sản xuất ở dạng bản vẽ cưng hoặchướng dẫn công việc hiển thị Loại hệ thống sử dụng hướng dẫn công việc hiểnthị tại máy trạm máy để hiển thị các kế hoạch quá trình đồ họa và hướng dẫnnhân viên thông qua các bước lắp ráp bước Việc lắp ráp được hiển thị trên mànhình và như là một bước nhân viên thông qua các quá trình lắp ráp với mộtfootswitch, các thành phần được đưa vào lắp ráp được hiển thị trên màn hìnhCRT đồ họa cùng với các hướng dẫn văn bản và cảnh báo cho mỗi bước

Nếu quá trình gia công NC có liên quan, phần mềm CAPP tồn tại mà sẽ chọncông cụ, thức ăn, và tốc độ, và chuẩn bị các chương trình NC

LỢI ÍCH CAPP

Lợi ích đáng kể có thể là kết quả của việc thực hiện của CAPP Trong một cuộckhảo sát chi tiết của hai mươi hai công ty lớn và nhỏ, sử dụng hệ thống CAPPgenerative loại, tiết kiệm chi phí ước tính sau đây đã đạt được:

 Giảm 58% trong nỗ lực lập kế hoạch quá trình

 Tiết kiệm 10% lao động trực tiếp

 4% tiết kiệm nguyên liệu

 Tiết kiệm trong phế liệu 10%

 12% tiết kiệm trong công cụ

 Giảm 6% trong công việc theo quy trình

Ngoài ra, có những lợi ích vô hình như sau:

với những thay đổi kỹ thuật

 Greater thống nhất kế hoạch quá trình; truy cập vào các thông tin đượccập nhật lên trong một cơ sở dữ liệu trung tâm

 Cải thiện các thủ tục chi phí dự toán và các lỗi tính toán ít hơn

 Hoàn chỉnh hơn và kế hoạch chi tiết quá trình

 Cải thiện kế hoạch sản xuất và sử dụng năng lực

 Cải thiện khả năng để giới thiệu công nghệ sản xuất mới và nhanh chóngcập nhật quá trình lên kế hoạch để sử dụng các công nghệ được cải thiện

I Giới thiệu về lý thuyết gia công nhóm.

1 Đặt vấn đề.

Trong những năm gần đây ngành chế tạo cơ khí của nước ta đã có nhữngbước chuyển mình mạnh mẽ và đang dần khẳng định về vị thế quan trọng hàngđầu của mình trong quá trình công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước Đó là nhờchúng ta đã rất chú trọng đến việc đào tạo đội ngũ cán bộ kỹ thuật, công nhânlành nghề đồng thời không ngừng phát triển ứng dụng công nghệ mới cùngnhững trang bị hiện đại vào quá trình sản xuất.Tuy nhiên do vấn đề cải tiến kỹthuật cũng như ứng dụng các phương pháp gia công chưa được rộng rãi và triệt

để nên năng suất sản xuất còn thấp, thời gian chi phí cho chuẩn bị công nghệ sảnxuất và thời gian phụ chiếm tỷ lệ khá lớn trong quá trình chế tạo sản phẩm, vìvậy hiệu quả kinh tế mang lại chưa tương xứng với tiềm năng thực tế của ngànhchế tạo

Việc đầu tiên của ngành chế tạo máy là sản xuất ra những chi tiết có độchính xác cao, đạt chất lượng tốt, giá thành sản phẩm thấp và tiết kiệm được vậtliệu để nâng cao năng suất, mang lại hiệu quả kinh tế cao Nhưng các vấn đề đó

có mâu thuẩn với nhau.Tuy nhiên mâu thuẩn đó được giải quyết đến mức độ nào

đó là tuỳ ở việc áp dụng công nghệ mới

Tổng kết quá trình chế tạo một sản phẩm thì giá thành của nó phụ thuộcvào các yếu tố sau:

- phí tổn về vật liệu chế tạo máy

- Thời gian chế tạo dài hay ngắn

- Sử dụng vật liệu đắt hay rẻ

- Số lương công nhân, cán bộ tham gia sản xuất và bậc thợ

- Các chi phí phụ như điện , dầu mở và các yêu cầu khác

Trong đó chi phí về vật liệu hầu như không thay đổi, còn các chi phí phụchiếm tỉ lệ nhỏ không đáng kể

Như vậy, đứng trên quan điểm về công nghệ thì các yếu tố như thời gianchuẩn bị sản xuất và thời gian chế tạo trực tiếp ảnh hưởng đến hiệu quả sản xuất

+ Thời gian chuẩn bị sản xuất bao gồm: Thời gian soạn quy trình côngnghệ, chế tạo đồ gá và dụng cụ

+ Thời gian chế tạo gồm: Thời gian máy, thời gian điều chỉnh dụng cụ, đồ

gá, chi phí về khâu phục vụ kỹ thuật và tổ chức sản xuất

Vì vậy trong dạng sản xuất đơn chiếc, loạt nhỏ số lượng chi tiết ít trongkhi chủng loại chi tiết nhiều, mỗi khi thay đổi chi tiết gia công thì vấn đề lạithiết kế toàn bộ các trang bị công nghệ phục vụ cho quy trình công nghệ chế tạomới và cứ như vậy quá trình đó lặp lại khi thay đổi các chi tiết có kết cấu khácnhau

Để khắc phục những thiếu sót trên phương pháp gia công nhóm có thểgiải quyết được: Rút ngắn thời gian chuẩn bị sản xuất trên đến mức tối đa vàtrong dạng sản xuất đơn chiếc và loạt nhỏ vẩn có thể dùng những phương phápgia công trên các thiết bị có năng xuất cao, nâng tính loạt trong sản xuất để nângcao hiệu quả kinh tế

2 Những vấn đề cơ sở của gia công nhóm.

Thực tế có rất nhiều máy móc, thiết bị phục vụ cho đời sống con người ởcác lĩnh vực khác nhau và các chi tiết máy thì muôn hình muôn vẻ, chúng khácnhau cả về hình dáng lẩn kích thước, chức năng làm việc và các yêu cầu chế tạomáy cũng khác nhau Nhưng chung quy thi các chi tiết đó đều có một số bề mặt

cơ bản như: Mặt trụ tròn xoay ngoài, trong, mặt côn, mặt xoắn ốc, mặt địnhhình

Những bề mặt đó là một trong những yếu tố để tiến hành gia công nhóm.Người ta phân chia các chi tiết đó ra thành từng nhóm, trong một số nhóm cácchi tiết có những bề mặt gia công tương tự nhau để sau này định quy trình côngnghệ chung cho cả nhóm và quy trình công nghệ gia công nhóm đối với từng chitiết trong nhóm có thể thêm bớt một vài nguyên công,nhưng lại để quy trình đóthích hợp cho các chi tiết trong nhóm và đường lối công nghệ của các chi tiếttrong nhóm giống nhau

2.1 Cơ sở của công nghệ nhóm là

Phân nhóm đối tượng sản xuất theo sự giống nhau từng phần về kết cấu,

ví dụ với chi tiết gia công mức độ giống nhau từng phần về một hoặc tập hợpmột vài bề mặt gia công Ví dụ như hình 1.1

Hình 1.1

Chi tiết 1

Chi tiết 2

Chi tiết 3

Các chi tiết giống nhau từng phần về kết cấu, giống vị trí và kích thướccác lỗ.

Công nghệ nhóm cho phép gia công các chi tiết trong cùng một nhóm vớicùng trang thiết bị, dụng cụ và trình tự công nghệ nghĩa là với cùng nguyêncông Đối với từng chi tiết cụ thể cho phép khác biệt rất ít so với đặc trưng côngnghệ chung của nhóm chi tiết

Khi phân nhóm số lương chi tiết gia công tính cho một đơn vị trang thiết

bị công nghệ cho một nguyên công sẽ tăng lên tương ứng với quy mô sản xuất(hàng loạt, hàng khối) mặt dù thực tế đối với từng chi tiết gia công cụ thể thì sốlượng của nó chỉ tương ứng với quy mô hàng loạt vừa hoặc hàng loạt nhỏ hoặcđơn chiếc

Số lượng chi tiết gia công đủ nhiều đối với các nguyên công sẽ cho phép

áp dụng các phương pháp gia công tiên tiến có năng xuất cao như máy rơvônve,máy tự động

Công nghệ nhóm thường được thực hiện ở từng nguyên công, cụ thể làtrên từng nhóm máy ví dụ: Gia công nhóm trên máy tiện, máy khoan, máy phay,máy mài phẳng… Nhóm là đơn vị chính trong một nhóm các chi tiết có quátrình gia công rất ngắn đối với các bề mặt cơ bản

- Muốn đạt được hiểu quả tốt khi áp dụng công nghệ nhóm cần chú ý cácvấn đề sau:

- Trong một nhóm các đối tượng sản xuất, cố gắng loại trừ sự đa dạng củaquá trình công nghệ, hướng tới quá trình công nghệ chung cho các đối tượngtrong một nhóm, nghĩa là có thể nguyên cứu sửa chữa lại kết cấu của đối tượng

để chúng có chung một quy trình công nghệ Tổng quát hơn là nâng cao tínhcông nghệ trong kết cấu, thống nhất hoá, tiêu chuẩn hoá kết cấu của chi tiết, bộphận hay sản phẩm nói chung

- Sử dụng các đồ gá tiên tiến có khả năng điều chỉnh nhanh ứng với từngđối tượng trong nhóm

- Tạo điều kiện tự động hoá quá trình gia công, hướng tới việc sử dụng vàxây dựng các dây chuyền công nghệ gia công linh hoạt và tự động

2.2 Đặt điểm nổi bật của công nghệ nhóm

Là loại trừ càng nhiều càng tốt sự khác nhau giữa các quy trình công nghệchung cho các đối tượng chung trong nhóm.Vấn đề đó phụ thuộc vào từng kếtcấu cụ thể của riêng từng chi tiết Do đó vấn đề căn bản là tiêu trừ sự khác nhau

về kết cấu của các chi tiết trong nhóm càng nhiều càng thuận lợi Đó là cơ sởgắn liền với gia công nhóm mà hai vấn đề rất quan trọng để chỉ đạo trong thiết

kế chế tạo máy hiện nay là:

- Tính thừa kế trong kết cấu và tính thừa kế về công nghệ

- Vấn đề tiêu chuẩn hoá và thống nhất hoá các bộ phận máy

- Thực chất của tính thừa kế về kết cấu và tính thừa kế về công nghệ:Nói về kết cấu của chi tiết là nói về hình dáng kích thước về hình thứctruyền động của chi tiết máy trong bộ phận máy, tuỳ theo chức năng làm việccủa chi tiết mà chúng có thể có kết cấu khác nhau Do vậy mà sản phẩm ngàycàng nhiều để đáp ứng những yêu cầu phục vụ đời sống con người thì các kếtcấu khác nhau của chi tiết cũng dể dàng sinh ra

Chính vì vậy mà trong thực tế sản xuất, để chế tạo các chi tiết đó ta gặpphải khó khăn là phải có hàng loạt quy trình công nghệ, đồ gá dụng cụ, đồ đokiểm khác nhau thích hợp với từng chi tiết cụ thể

Cho nên muốn nâng cao sản lượng sản phẩm nếu chỉ dựa vào nổ lực sứclao động công nhân thì không đủ mà phải có sự kết hợp chặt chẽ của người thiết

kế và người chế tạo, nghĩa là người thiết kế phải hiểu biết những khó khăn trongkhi chế tạo máy,phải dùng những kết cấu thống nhất trong điều kiện đảm bảođược chức năng làm việc của chi tiết, giảm bớt những kết cấu phức tạp dể chongười chế tạo làm ra sản phẩm một cách dể dàng nhất

Tính thừa kế về kết cấu là một tư tưởng chỉ đạo, là một nguyên tắc trongkhi thiết kế, có nghĩa là những sản phẩm sản xuất ra cần dựa trên cơ sở nhữngsản phẩm củ đã có sẳn cải tiến lại những sản phẩm chưa hợp lý, bỏ những kếtcấu lạc hậu về kỹ thuật để nâng cao sản phẩm lên một bước cả về tính năng kỹ

thuật lẩn giá thành chế tạo, sử dụng dễ dàng hoặc cải tiến những kết cấu để mởrộng phạm vi sử dụng máy.

Do đó tính thừa kế về kết cấu sẽ mang về những ý nghĩa về kỹ thuật sau:Sau khi đã phân tích các kết cấu thống nhất và tiêu chuẩn hoá, người thiết kế cóthể tập trung để giải quyết và đi sâu nguyên cứu những vấn đề phức tạp, nhữngvấn đề liên quan đến tính năng máy móc, mà không mất nhiều thời gian chonhững việc không cần thiết mà người đi trước đã nguyên cứu kỹ, do đó giảmđược một phần lớn thời gian trong quá trình thiết kế

Tính thừa kế về công nghệ: Tính thừa kế về kết cấu là tiền đề mở rộngcho tính thừa kế về công nghệ.Tính thừa kế về công nghệ cũng là một nội dung

tư tưởng chỉ đạo và là một nguyên tắc để thiết kế quá trình công nghệ mới và cảitiến quá trình công nghệ cũ Nghĩa là khi lập quy trình công nghệ mới phải hếtsức lợi dụng quy trình công nghệ cũ, thay đổi càng ít càng tốt chỉ cần điều chỉnhmột ít là đã có một quy trình chế tạo ra sản phẩm mới Cho nên nội dung củatính thừa kế về công nghệ gồm những vấn đề có ý nghĩa mà ta sẽ đề cập đến là:Điển hình hoá quá trình công nghệ, tính thừa kế về điều chỉnh thiết bị (gia côngnhóm), tính thừa kế về điều chỉnh thiết bị và tổ chức sản xuất.Nghĩa là khichuyển từ việc sản xuất loại kết cấu này sang loại kết cấu khác, không cần sửađổi lại nhiều quá trình công nghệ Không mất nhiều thời gian điều chỉnh thiết bị

và trang bị công nghệ mà chỉ cần sửa đổi rất ít, sửa đổi và điều chỉnh nhanhchóng, chủ yếu là thừa hưởng quy ttrình công nghệ cũ, thừa hưởng việc điềuchỉnh công nghệ đã có sẳn

Thừa kế về công nghệ cũng có ý nghĩa kỹ thuật lớn: Làm giảm thiết kếquy trình công nghệ, trang bị công nghệ mà chúng ta đã thiết kế rồi, để ngườicán bộ tập trung thời gian cho những vấn đề kỹ thuật chủ yếu trong quá trìnhthiết kế và là sự phát triển của việc điển hình hoá quá trình công nghệ, cho nên

để tiến hành gia công nhóm phải làm công việc chuẩn bị là tiêu chuẩn hoá vàthống nhất hoá chi tiết máy và bộ phận máy Như vậy sẽ tránh được tình trạnglộn xộn, kết cấu quá nhiều, mỗi nơi, mỗi xưởng thì sẽ khác, gây khó khăn cho

việc phân loại nhóm trong gia công.Đó là một vấn đề phức tạp, cần có sự phốihợp của nhiều người cùng thực hiện.

Tiêu chuẩn có thể phân thành ba loại:

a Tiêu chuẩn chung: Loại này không có quan hệ gì với đặt tính và tính năng kết

cấu, nó có thể sử dụng chung cho mọi ngành cơ khí.Ví dụ như các chi tiết lắpghép chặt, ống bạc

Đặt điểm của loại này là:

- Phần lớn các chi tiết để lắp nối, bắt chặt, thao tác

- Nó không có quan hệ gì đối với việc thực hiện quá trình làm việc của bộphận máy

b Tiêu chuẩn kết cấu.

Là tiêu chuẩn của các chi tiết có thể quyết định được đặt tính và tác dụngcủa kết cấu

Loại này gồm 3 phần nhỏ:

- Tiêu chuẩn hoá dưạ vào dự trữ về độ bền của chi tiết (hay của bộ phậnmáy) Nghĩa là thông thường trong điều kiện khác nhau về tính chất làm việc,phụ tải lớn nhỏ khác nhau thì chi tiết cần có kích thước lớn nhỏ khác nhau đểthích ứng với những độ bền khác nhau trong quá trình làm việc, chi tiết làm việcvới hệ số an toàn bình thường nhưng làm việc với công suất nhỏ hơn thì chi tiết

đó thừa độ bền

- Tiêu chuẩn hoá dựa vào sự không liên hệ gì với công suất Loại này gồmmột số bộ phận hay chi tiết mà nó không thay đổi hay không tham gia vào việctăng hay giảm năng suất, mà chủ yếu là làm nhiệm vụ kiểm tra, điều tiết sự làmviệc của máy.Như một số bộ phận phân độ trong máy phay

- Tiêu chuẩn hoá dựa vào thay đổi độ bền: Những chi tiết và bộ phậnthuộc loại này có kích thước khác nhau để thích ứng với những công suất khácnhau của máy hoặc không cần thay đổi kích thước mà có thể sử dụng vật liệu có

độ bền khác nhau

Tóm lại vấn đề thừa kế và tiêu chuẩn hoá, thống nhất hoá thể hiện rỏ néttính ưu việc của nó trong gia công nhóm và đem lại hiệu quả kinh tế cao

-Tính thừa kế điều chỉnh thiết bị:

Bản thân tính thừa kế về kết cấu không thể hiện được rõ nét tác dụng của

nó trong sản xuất, chỉ khi tác dụng được thừa kế công nghệ trong sản xuất mớiphát huy được tác dụng lớn của hai nguyên tắc đó.Có nghĩa là tính thừa kế vềkết cấu dọn đường cho tính thừa kế về công nghệ ra đời nhưng trực tiếp ảnhhưởng đến sản xuất chính là tính thừa kế về công nghệ, hai nguyên tắc đó phốihợp với nhau

Tính thừa kế về công nghệ không thể hiện bằng tính thừa kế về điều chỉnhthiết bị.Nghĩa là khi sản xuất chi tiết sau ta thừa hưởng sự điều chỉnh thiết bị cósẳn của chi tiết trước chỉ cần thay đổi ít.Phương thức ứng dụng cụ thể tính thừa

kế về công nghệ trong sản xuất là việc điển hình hoá quá trình công nghệ

Để thực hiện gia công nhóm ta cần các bước theo thứ tự sau:

1 Phân nhóm chi tiết gia công

2 Lập quy trình công nghệ cho từng nhóm

3 Thiết kế các trang bị công nghệ nhóm

3 Phạm vi gia công nhóm.

Thường công nghệ gia công nhóm chỉ nên áp dụng ở một vài nguyên côngchính Nguyên công chính là nguyên công có khối lượng lao động tính theo thờigian gia công là nhiều nhất Lý do chủ yếu là do quá trình ghép nhóm chi tiết giacông rất phức tạp nếu từng chi tiết gia công cụ thể trong quá trình công nghệ của

nó phải ghép nhóm nhiều lần Ở điều kiện sản xuất đơn chiếc và loạt nhỏ, loạtvừa với số lượng từng loại chi tiết không nhiều mà chủng loại đa dạng, phức tạpthì việc phân nhóm sẽ không thực hiện được hoặc sẽ rất tốn kém Mặt khác việcđiều hành quản lý quá trình gia công cũng rất khó khăn và tốn kém

II Mục đích của gia công nhóm.

- Cho phép tập hợp một số lượng chi tiết có bề mặt gia công giống nhau(ví dụ: đối tượng gia công thuộc cùng chi tiết dạng càng, dạng chi tiết trục, bạchộp) nhưng kiểu loại và cỡ khác nhau Do đó giảm được sự đa dạng của chi tiết

- Quy trình công nghệ gia công nhóm thích hợp với bất kỳ chi tiết nàotrong nhóm Do vậy rút ngắn được thời gian sản xuất.

- Có thể gia công nhiều chi tiết trong nhóm ở cùng một nguyên công dẫnđến tăng hiệu suất sử dụng và giảm chi phí chế tạo trang thiết bị công nghệ

III Các bước tiến hành gia công nhóm.

1.Phân nhóm chi tiết

Đây là công việc quan trọng đầu tiên Nếu phân nhóm chi tiết tốt tức làtập hợp nhiều đặt điểm công nghệ chung cho mỗi nhóm thì về cơ bản xác địnhđúng giải pháp công nghệ tạo điều kiện thuận lợi cho hai bước sau:

Việc phân nhóm chi tiết gia công không chỉ dựa vào đặt điểm kết cấu vàđặt điểm công nghệ của chúng mà còn phải dựa vào đặt điểm của kiểu loại thiết

bị công nghệ nhằm đảm bảo quá trình gia công hợp lý

Tóm lại, là phải phân nhóm chi tiết gia công trên các loại thiết bị côngnghệ cụ thể

Nhóm chi tiết gia công là cơ sở để xây dựng quá trình công nghệ là đơn vịcông nghệ

2 Thiết kế quy trình công nghệ nhóm.

Quy trình công nghệ nhóm là một quy trình công nghệ thích hợp với bất

kỳ chi tiết nào trong nhóm nhưng có thể thay đổi chút ít tuỳ theo đặt điểm riêngcủa từng chi tiết trong nhóm Nhóm là đối tượng của quy trình và được đặt trưngbởi sự thống nhất về thiết bị, dụng cụ, đồ gá và phương pháp điều chỉnh…

IV Hiệu quả kinh tế.

Hiệu quả kinh tế của gia công nhóm thể hiện ở các mặt sau:

+ Rút ngắn được thời gian chuẩn bị sản xuất, thời gian thiết kế các trang

bị công nghệ (đồ gá và dụng cụ)

+ Giảm bớt số lượng đố gá