Bài tập lớn CIM FMS

Trong nền sản xuất công nghiệp hiện đại, xu thế thiết lập các hệ thống sản xuất linh hoạt (FMS) là tất yếu.Đặc điểm nổi bật của FMS là khả năng điều chỉnh nhanh các thiết bị trong hệ thống để chế tạo ra các sản phẩm mới, thích hợp không chỉ cho sản xuất hàng khối, hàng loạt lớn mà còn cho sản xuất loạt vừa, loạt nhỏ, thậm chí cả sản xuất đơn chiếc.

TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA CƠ KHÍ TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA : CƠ KHÍ BÀI TẬP LỚN MÔN HỌC : FMS & CIM SVTH : NGUYỄN KHẮC SÁNG Lớp : CK1 – K7 MSV : 0741010035 GVHD : NGUYỄN HOÀI SƠN GVHD : Nguyễn Hoài Sơn SVTH : Nguyễn Khắc Sáng TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA CƠ KHÍ LỜI MỞ ĐẦU Trong sản xuất công nghiệp đại, xu thiết lập hệ thống sản xuất linh hoạt (FMS) tất yếu.Đặc điểm bật FMS khả điều chỉnh nhanh thiết bị hệ thống để chế tạo sản phẩm mới, thích hợp không cho sản xuất hàng khối, hàng loạt lớn mà cho sản xuất loạt vừa, loạt nhỏ, chí sản xuất đơn Trên giới, sản xuất linh hoạt FMS nghiên cứu phát triển trình độ cao để chế tạo ô tô, tàu vũ trụ thiết bị công nghệ cao khác Môn học “Hệ thống sản xuất linh hoạt & sản xuất tích hợp (FMS & CIM)” cung cấp kiến thức hệ thống sản xuất linh hoạt & sản xuất tích hợp (FMS & CIM), thành phần công dụng chúng cho sinh viên Sinh viên tìm hiểu hệ thống sản xuất tiên tiến giới ứng dụng sản xuất bắt đầu ứng dụng Việt Nam Hơn nữa, sinh viên vận dụng kiến thức học, tính toán thiết kế hệ thống sản xuất linh hoạt việc tính toán số máy gia công, cách bố trí máy,… Tuy nhiên thiết bị thực tập, thực hành môn học đắt đỏ chủ yếu nhập nước nên sinh viên hạn chế tron khâu thực tiễn mà nghiên cứu sơ thông qua tài liệu, giáo trình hướng dẫn giảng viên Qua môn học này, hướng dẫn thầy Nguyễn Hoài Sơn, em củng cố, mở rộng kiến thức hệ thống sản xuất linh hoạt tích hợp, khả ứng dụng chúng giới Việt Nam Tổng hợp kiến thức học, em xin trình bày phạm vi tiểu luận ngắn với yêu cầu đặt ra: - Tổng quan hệ thống FMS & CIM - Thuyết minh tập lớn ( tính toán hệ thống FMS & CIM ) - Vẽ sơ đồ hệ thống FMS sở tính toán - Kết nhận sau nghiên cứu môn học Cơ sở lý thuyết em trình bày giúp đỡ thầy Nguyễn Hoài Sơn, có hạn chế thời gian kinh nghiệm, nên viết không tránh khỏi thiếu sót Rất mong góp ý, bảo thầy, cô môn Xin chân thành cảm ơn ! GVHD : Nguyễn Hoài Sơn SVTH : Nguyễn Khắc Sáng TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA CƠ KHÍ CHƯƠNG I :TỔNG QUAN VỀ FMS & CIM I Lịch sử FMS Khoa học máy tính đời từ năm 70 kỷ trước Cùng với phát triển không ngừng nó, hệ thống sản biến đổi ngày đại Từ sản xuất tự động hóa phần, toàn phần, phát triển thành dây chuyền sản xuất tiên tiến, thành hệ thống sản xuất linh hoạt FMS cuối hệ thống sản xuất tích hợp có trợ giúp máy tính CIM Những nhà máy CIM đời tạo suất, chất lượng sản phẩm cao Trong trình hoạt động nhà máy, máy vi tính tham gia vào quản lý từ khâu ban đầu thiết kế sản phẩm gia công, kiểm tra chất lượng cuối tính giá thành sản phẩm, suất sản phẩm phân phối sản phẩm chất lượng thị trường hàng hóa cách hiệu kinh tế nhất.Trong sản xuất đại việc thành lập hệ thống sản xuất linh hoạt FSM đóng vai trò quan trọng ,nó thích hợp không cho sản xuất hàng khối ,hàng loạt lớn mà cho sản xuất hang loạt vừa hang loạt nhỏ chí sản xuất đơn Hiện nước ta, khu công nghiệp có nhiều hệ thống sản xuất linh hoạt FMS tập đoàn kinh tế lớn giới đưa vào sản xuất như: nhà máy Honda, Toyota Việt Nam, công ty kính (VGF)… Một hướng phát triển công nghiệp thiết lập hệ thông sản xuất, nối kết suất dây chuyền sản xuất tự động hóa cứng với tính linh hoạt mà trước tạo lao động người Một vấn đề nêu sản xuất đơn sản xuất loạt nhỏ chiếm tới 80% khối lượng sản xuất công nghiệp Khi nói dự báo tỉ lệ giữ nguyên tương lai Một nguyên nhân khác mà hội nghị quốc tế ‘’ Prolamat – 82 ‘’ (Lêningrad, Nga, tháng – 1982) thừa nhận thuyên chuyển cán từ khu vực sản xuất công nghiệp (đặc biệt công nghiệp sản xuất máy vạn năng) sang khu vực dịch vụ Tuy nhiên, nguyên nhân ‘’ linh hoạt ‘’ chủ yếu : thiết lập hệ thống sản xuất linh hoạt FMS (Flexible Manufacturing Systems ) để tạo lực lượng sản xuất , có khả làm thay đổi bối cảnh xã hội, tạo yếu tố chiến lược cạnh tranh kinh tế quốc phòng nước GVHD : Nguyễn Hoài Sơn SVTH : Nguyễn Khắc Sáng TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI - - KHOA CƠ KHÍ Năm 1970 số cấu chế tạo sử dụng Tháng 11 năm 1978 tạp chí ‘’ IRON AGE ‘’ đăng báo ‘’tính linh hoạt sản xuất ’’, người ta có ý tưởng triển vọng gia công khí Sau công nhận kết nghiên cứu hãng “Koman” (Italia) trung tâm gia gia công sử dụng nhà máy “ General Motors “ để chế tạo bánh trục oto với hàng loạt hệ thống hãng Nhật Bản chế tạo hệ thống sản xuất linh hoạt FMS sử dụng rộng rãi II Tổng quan FMS & CIM Những khái niệm 1.1 Tự động hóa sản xuất Tự động hóa sản xuất hướng phát triển sản xuất chế tạo máy mà người giải phóng không từ lao động bắp mà giải phóng từ trình điều khiển sản xuất Ở trách nhiệm người theo dõi trình sản xuất 1.2 Tự động hóa phần Tự động hóa phần có nghĩa tự động hóa nguyên công riêng biệt Nó kết hợp lao động khí hóa với tự động hóa ứng dụng nơi mà tham gia trực tiếp người thực (nguy hiểm người) 1.3 Tự động hóa toàn phần Trong tự động hóa toàn phần công đoạn sản xuất , phân xưởng sản xuất nhà máy sản xuất hoạt động khối thông Tự động hóa toàn phần có tính ưu việt điều kiện sản xuất phát triển trình độ cao sở phương pháp công nghệ tiên tiến phương pháp điều khiển có trợ giúp máy tính 1.4 Máy tự động công nghệ Máy tự động công nghệ máy mà chu trình hoạt động thực tham gia người, ví dụ máy tự động dùng để thiết lập sơ đồ tổng thể trả lương cho người lao động GVHD : Nguyễn Hoài Sơn SVTH : Nguyễn Khắc Sáng TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI 1.5 KHOA CƠ KHÍ Tính linh hoạt hệ thống sản xuất Tính linh hoạt hệ thống sản xuất mức độ khả thích ứng với chế tạo nhiều loại sản phẩm khác cách nối tiếp song song Mức độ linh hoạt ML hệ thống xác định theo công thức sau: ML = Ở : Ld – tính linh hoạt đạt Ly – tính linh hoạt yêu cầu Nếu ML =1 yêu cầu tính linh hoạt hoàn toàn thỏa mãn Khi ML> hệ thống sản xuất có thừa tính linh hoạt Nếu ML < tất sản phẩm chế tạo điều kiện tối ưu có số sản phẩm chế tạo Giá thành để tạo tính linh hoạt hệ thống sản xuất phụ thuộc vào yếu tố yếu tố kĩ thuật yếu tố tổ chức Yếu tố kĩ thuật bao gồm : Công suất hệ thống, vùng tốc độ lượng chạy dao, số lượng đầu mang dụng cụ cắt dụng cụ phụ, cấu vận chuyển kho chứa thiết bị điều khiển, dung lượng ổ tích phôi, ổ tích dụng cụ đồ gá , mức độ tiêu chuẩn hóa bề mặt kích thước thiết bị điều khiển kỹ thuật, khả lập trình mức độ thích ứng Yếu tố tổ chức: Chu kỳ chế tạo sản phẩm, chủng loại sản phẩm, chu kì thay đổi sản phẩm, độ ổn định hệ thống sản xuất Ngoài có tính linh hoạt khác tính linh hoạt máy, tính linh hoạt trình, tính linh hoạt sản phẩm, tính linh hoạt theo tiến trình, tính linh hoạt theo khối lượng sản phẩm chế tạo, tính linh hoạt theo quy mô mở rộng sản xuất, tính linh hoạt theo chủng loại sản phẩm 2.6 Tự động hóa sản xuất linh hoạt Tự động hóa sản xuật linh hoạt dùng sản xuất hàng loạt vừa hàng loạt nhỏ (nhiều chủng loại chi tiết ) dựa công nghệ nhốm công nghệ điển hình với sử dụng máy CNC, moodul sản xuất linh hoạt hệ thống kho chứa vận chuyển tự động tổ hợp thiết bị điều khiển máy vi tính 2.7 Hệ thống sản xuất linh hoạt Hệ thống sản xuất linh hoạt tổ hợp bao gồm máy CNC, thiết bị tự động, moodun sản xuất linh hoạt thiết bị công nghệ sản xuất riêng lẻ hệ thống đảm bảo chức hoạt động với chức tự động khoảng thời gian GVHD : Nguyễn Hoài Sơn SVTH : Nguyễn Khắc Sáng TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA CƠ KHÍ định, cho phép tự động điều chỉnh để chế tạo sản phẩm giới hạn 2.8 Môdun sản xuất linh hoạt Môdun sản xuất linh hoạt đơn vị thiết bị có điều khiển theo chương trình để chế tạo sản phẩm giới hạn Thiết bị thực cách tự động tất chức có liên qua đến chế tạo sản phẩm có khả hoạt động FMS 2.9 Rôbôt công nghiệp Rôbôt công nghiệp tự động đứng yên di động gồm cấu chấp hành dạng tay máy có số bậc tự cấu điều khiển để thực chức di chuyển trình sản xuất 2.10 Tổ hợp Rôbôt công nghệ Tổ hợp Rôbôt công nghệ toàn thiết bị công nghệ thiết bị khác để thực chu kì lặp lại cách tự động Các tổ hợp Rôbôt công nghệ FMS phải có khả ngăng điều chỉnh tự động khả thích ứng hệ thống FMS 2.11 Dây chuyền tự động linh hoạt Dây chuyền tự động linh hoạt FMS mà thiết bị công nghệ lắp đặt theo trình tự nguyên công xác định 2.12 Công đoạn tự động hóa linh hoạt Công đoạn tự động hóa linh hoạt FMS hoạt động theo tiến trình công nghệ mà trông có khả thay đổi trình tự sử dụng thiết bị công nghệ 2.13 Phân xưởng tự động hóa linh hoạt Phân xưởng tự động hóa linh hoạt FMS bao gồm dây chuyền tự động hóa linh hoạt, công đoạn tự động hóa linh hoạt tổ hợp Rôbôt công nghệ kết nối với theo phương án để chế tạo sản phẩm chủng loại xác định 2.14 Nhà máy tự động hóa linh hoạt GVHD : Nguyễn Hoài Sơn SVTH : Nguyễn Khắc Sáng TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA CƠ KHÍ Nhà máy tự động hóa linh hoạt FMS bao gồm gồm dây chuyền tự động hóa linh hoạt, tổ hợp Rôbôt công nghệ phân xưởng tự động hóa linh hoạt kết nối với theo phương án để chế tạo sản phẩm nhiều chủng loại sản phẩm Cấu trúc FMS Thành phần FMS bao gồm : - Các thiết bị công nghệ thiết bị kiểm tra trang bị tay máy tự động máy tính để tin toán điều khiển Các chương trình để điều khiển FMS … Các tế bào gia công tự động ( modun sản xuất linh hoạt ) thông thường máy CNC có mối liên kết máy tính hệ thống vận chuyển- tích trữ phôi tự động Sự tích hợp FMS với hệ thống tự động hóa Sự tích hợp hệ thống thiết kế tự động hệ thống chuẩn bị công nghê sản xuất tự động với FMS cần thiết hệ thống tích hợp cho phép giải phóng người khỏi tham gia trực tiếp quy trình công nghệ người có chức kiểm tra giám sát • Hệ thống sản xuất: trình biến đổi nguyên vật liệu thành dạng có ích, cuối tạo sản phẩm •Tự động hóa sản xuất hướng phát triển sản xuất chế tạo máy mà người giải phóng không từ lao động bắp mà trình điều khiển sản xuất •Tính linh hoạt hệ thống sản xuất mức độ khả thích ứng với chế tạo nhiều loại sản phảm khác cách nối tiếp song song => Hệ thống sản xuất tự động hóa linh hoạt FMS: (Flexible Manufacturing System) hệ thống điều khiển máy tính, có khả thay đổi chương trình điều khiển sản phẩm cách linh hoạt trình sản xuất 2.Nhu cầu ứng dụng thực tế FMS Trong sản xuất đại áp lực cạnh tranh giá thành, hiệu suất, suất nhà máy với Nhu cầu cấp bách cần phải thay nhân công lao động môi trường làm việc khắc nghiệt dây chuyền sơn oto, hàn oto, đánh bong đá… yêu cầu độ xác tin cậy số nguyên nhân FMS đời ứng dụng rộng rãi Hệ thống sản xuất linh hoạt FMS cho phép tự động hóa mức độ tự động hóa cao sản xuất hàng loạt nhỏ vừa sở áp dụng máy CNC,các robot công nghiệp để điều khiển, đồ gá dụng cụ, hệ GVHD : Nguyễn Hoài Sơn SVTH : Nguyễn Khắc Sáng TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA CƠ KHÍ thống vận chuyển - tích trữ phôi với mục đích tối ưu hóa trình công nghệ trình sản xuất Đặc điểm hệ thống sản xuất FMS khả điều chỉnh nhanh thiết bị để chế tạo sản phẩm với quy mô, từ đơn đến hàng khối Trên giới nước ta nay, hệ thông FMS ứng dụng rộng rãi vào dây chuyền phun sơn điện tử hãng Honda, Toyota Các dây chuyền lắp ráp oto, dây chuyền hàn mui xe oto, dây chuyền mài đá công ty gạch men, dây chuyền sản xuất nước uống đóng chai lavia, pessi, coca-cola, dây chuyền sản xuất linh kiện điện tử, bảng mạch máy tính, hay dây chuyền sản xuất xúc xích, sách Cấu trúc FMS Hệ thống FMS gồm phần :  Các thiết bị công nghệ thiết bị kiểm tra trang bị tay máy tự động máy tính để tính toán điều khiển  Các chương trình để điều khiển FMS  Các tế bào gia công tự động (các mô đun sản xuất linh hoạt), thông thường máy CNC có mối liên kết với máy tính hệ thống vận chuyển – tích trữ phôi tự động Theo cấu trúc FMS tổ hợp tế bào gia công tự động tế bào kiểm tra tự động liên kết với thành hệ thống theo dòng vật liệu với giúp đỡ hệ thống vận chuyển – tích trữ phôi tự động điều khiển nhờ mạng máy tính 5.Nguyên tắc thiết lập FMS Thiết lập hệ thống FMSđược việc xác định họ chi tiết chế tạo để xác định thiết bị công nghệ FMS.Tiếp thiết lập cấu trúc chức băng ,công nghệ thông tin FMS đồng thời thiết lập mạng máy tính nội Sau ta cần thiết lập hệ thống tích hợp toàn phần Vấn đề tiêu chuẩn hóa FMS phải ý từ đầu phải sử dụng rộng rãi nguyên tắc môdun Phân loại FMS Có loại FMS : -Loại không phụ thuộc vào dòng vật liệu tế bào gia công tự động -Loại gồm tế bào gia công tự động vạn điều khiển từ mạng máy tính hệ thống vận chuyển –tích trữ phôi tự động linh hoạt -Loại dây truyền tự động linh hoạt Ưu nhược điểm hệ thống FMS • Ưu điểm: Một hệ thống sản xuất linh hoạt  Linh hoạt việc xây dựng tích hợp hệ thống sản xuất,  Sản xuất đồng thời nhiều sản phẩm khác nhau,  Sử dụng thiết kế máy móc đại, GVHD : Nguyễn Hoài Sơn SVTH : Nguyễn Khắc Sáng TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA CƠ KHÍ Giảm chi phí sản xuất cho công nhân, Xử lí nhiều loại nguyên liệu, Khi máy bị cố máy khác tiếp tục làm việc • Nhược điểm hệ thống sản xuất linh hoạt giá thành đầu tư xây dựng ban đầu lớn • Vai trò người hệ thống:  Sửa chữa bảo dưỡng thiết bị,  Lắp đặt 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 CIM Các khái niệm CIM • Khái niệm: CIM(computer intergrated manufacturing) hệ thống sản xuất tự động hoàn chỉnh có trợ giúp máy tính mạng liên kết để chuyển công nghệ riêng lẻ thành hệ thống sản xuất tích hợp trình độ cao Có nhiều định nghĩa CIM tùy thuộc vào mục đích ứng dụng : VD : - Theo hiệp hội nhà sản xuất SEM: CIM hệ thống tích hợp có khả cung cấp trợ giúp máy tính cho tất chức thương mại nhà máy sản xuất, từ khâu tiếp nhận đơn đặt hàng, thiết kế, sản xuất, khâu phân phối sản phẩm đến tay khách hàng -Công ty máy tính Hoa Kì IBM cho CIM ứng dụng có khả cung cấp sở nhận thức cho việc tích hợp dòng thong tin thiết kế sản phẩm ,của kế hoạch sản xuất ,của việc thiết lập điều khiển nguyên công Lịch sử phát triển Tháng 10 năm 1982 hội nghị quốc tế hệ thống sản xuất linh hoạt FMS thành phố Braitons (Anh) người ta không đề cập đến vấn đề thiết lập hệ thống sản xuất linh hoạt mà đề cập đến sản xuất tích hợp có trợ giúp máy tính CIM CIM gọi hệ thống sản xuất tích hợp CAD/CAM Trong CIM chức thiết kế chế tạo gắn kết với nhau, cho phép tạo sản phẩm nhanh chóng qui trình sản xuất linh hoạt hiệu Các thiết bị sản xuất tự động máy riêng biệt kế nối với thiết bị truyền tải thông tin tạo thành hệ thống nhất, cho phép khép kín chu trình chế tạo sản phẩm Hội nghị quốc tế lần thứ hai FMS CIM tổ chức vào tháng 10 năm 1983 Luân Đôn Tại hội nghị có nhiều báo cáo vốn    GVHD : Nguyễn Hoài Sơn SVTH : Nguyễn Khắc Sáng TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA CƠ KHÍ đầu tư cho FMS CIM Đa số báo cáo cho cần phải nhìn nhận vốn đầu tư vấn đề chiến lược hãng sản xuất đấu tranh giành thị trường Các báo cáo kết luận: Thiết lập hệ thống sản xuất linh hoạt hệ thống sản xuất tích hợp có trợ giúp máy tính không đơn giản Tuy nhiên, hệ thống sản xuất tự động hoá linh hoạt FMS sản xuất tích hợp có trợ giúp cuả máy tính phát triển trình độ cao Các phần tử CIM Cấu trúc sản xuất tích hợp Marketing Product design Manufacture Các hệ thống sản xuất CIM Planing Purchase Internetintranetlan Procesplant Một hệ thống CIM tạo thành từ 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 thành phần hệ thống 10 GVHD : Nguyễn Hoài Sơn SVTH : Nguyễn Khắc Sáng TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA CƠ KHÍ Hệ thống kiểm tra thành phần khác 4.Mạng liên kết quy ước CIM Mạng lien kết quy ước CIM công cụ cho phép tích hợp công cụ cho phép tích hợp hệ thống phụ trợ CIM chức xí nghiệp nhằm mục đích đề Tổ chức tiêu chuẩn quốc tế ISO đề xuất hệ thống kết nối mở OSI tiêu chuẩn mạng tổng thể để thiết lập mối liên kết công ty bán sản phẩm khác Nhu cầu thực tế CIM Nhu cầu thị trường ngày lớn để cạnh tranh doanh nghiệp tìm kiếm hệ thống có hiệu hệ thống CIM đáp ứng yêu cầu là: Tham gia vào trình sản xuất công nghiệp: điều khiển robot, lắp ráp, đóng gói, gia công…  Tham gia vào trình công nghệ: thiết kế sản xuất có trợ giúp máy tính (CAD/CAM), lập kế hoạch sản xuất qui trình công nghệ có trợ giúp máy tính(CAPP/CAE)  Tham gia vào việc cải thiện không ngừng trình sản xuất  Quản lí thông tin liệu bao gồm việc lưu trữ, thu thập truy xuất liệu  Hệ thống sản xuất sản xuất tích hợp có trợ giúp máy tính CIM nhu cầu lớn sản xuất đại Ưu nhược điểm CIM Các sản phẩm sản xuất hệ thống CIM:  Giảm 15-30% giá thành thiết kế  Giảm 30-60% thời gian chế tạo chi tiết  Tăng 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 cạnh tranh sản phẩm, đáp ứng nhu cầu thị trường Song doanh nghiệp nhỏ hạn chế chi phí đầu tư lớn IV Mỗi quan hệ FMS CIM Mối quan hệ FMS CIM theo khái niệm lịch sử phát triển  CIM GVHD : Nguyễn Hoài Sơn 11 SVTH : Nguyễn Khắc Sáng TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA CƠ KHÍ CAE CAD CAM FMS Sơ đồ thể mối quan hệ hệ thống CIM bao gồm CAD, CAM, CAE hệ thống FMS FMS hệ thống đời sớm sở phát triển hệ thống CIM  CAD (Computer Aided Design): thiết kế có trợ giúp máy tính Nhờ có máy tính phần mềm chuyên dụng, CAD cho phép tạo sản phẩm không gian chiều, thuận tiện cho việc khoả sát đánh giá, sửa đổi nhanh chóng thiếu sót trự tiếp hình  CAM (Computer Aided Manufacturing): Sản xuất có trợ giúp máy tính CAM thực tất công đoạn trình sản xuất thiết kế qui trình gia công, quản lí, điều hành toàn qui trình chế tạo kiểm tra chất lượng sản phẩm  CAE (Computer Aided Engineering) Mô tả thiết kế với trợ giúp máy tính CAE liên kết đảm bảo chất lượng cho trợ giúp máy tính → Dựa theo khái niệm ta thấy hệ thống FMS hình thành tập hợp nhiều thành phần CAD, CAM, CAE,… bao gồm FMS sản xuất tích hợp CIM → Theo mặt lịch sử ta thấy hệ thống FMS đời trước sở hình thành sản xuất tích hợp CIM 12 GVHD : Nguyễn Hoài Sơn SVTH : Nguyễn Khắc Sáng TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA CƠ KHÍ Đóng góp FMS CIM Sản xuất máy tính tích hợp CIM hỗ trợ máy tính, kiểm soát tự động hoá tích hợp cao, tất ngành công nghệ sản xuất, bao gồm hệ thống kinh doanh xử lí liệu, CAD, CAM, FMS, cách liên kết hệ thống xử lí phân tán Công nghệ áp dụng CIM làm cho việc sử dụng chuyên sâu mạng lưới phân phối máy tính, kĩ thuật xử lí liệu,trí tuệ nhân toạ hệ thống quản lý sở liệu FMS khía cạnh đóng vai trò sở sản xuất có hiệu cao 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 công ty thiết kế sản xuất hàng hoá nhanh hơn, hiệu với chi phí thấp hơn.Tự động hoá tích hợp tất khía cạnh hoạt động công ty sản xuất máy tính tích hợp (CIM ) hệ thống có tích hợp thiết kế sản xuất máy tính hỗ trợ cấp độ cao thực tế cách mạng hóa trình sản xuất CIM hệ thống mở rộng khả CAD/CAM Ngoài ứng dụng thiết kế sản xuất, họ xử lý chức nhận đơn hàng, kiểm soát hàng tồn kho, kho bãi, vận chuyển Trong nhà máy sản xuất, hệ thống CIM kiểm soát chức máy công nghiệp robot-máy tính điều khiển sử dụng để thực nhiệm vụ lặp lặp lại khó, nguy hiểm cho người lao động người để thực Một hệ thống CIM yếu tố phổ biến hệ thống sản xuất linh hoạt (FMS) FMS có lợi to lớn dây chuyền sản xuất truyền thống, máy tính thiết lập để sản xuất sản xuất nhiều sản phẩm CHƯƠNG II :TÍNH TOÁN SỐ LIỆU VÀ SƠ ĐỒHỆ THỐNG FMS 2.1 Số máy loại tổng số máy hệ thống T= Q0 k N Q0: Quỹ thời gian hàng năm: 2.8.240 = 3840 K: Hệ số sử dụng máy : K = 0,9 N: Sản lượng chi tiết hàng năm: N = 34.000 13 GVHD : Nguyễn Hoài Sơn SVTH : Nguyễn Khắc Sáng TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI Loại máy tọa độ tọa độ tọa độ Thời gian gia công (phút) 48 50 48 47 48 44 46 44 43 45 42 30 KHOA CƠ KHÍ * Thời gian trung bình = Thời gian trung bình (phút) 46,5 46 41,25 n ntìm Số máy FMS 7,59 7,52 6,9 thoigiacongmay1 + + + 4 10 11 12 13 14 15 16 17 n tính tính tỉ lệ số thời gian gia công trung bình nhịp sản xuất ntìm quy tròn lấy tròn theo chiều tăng =>Tổng số máy hệ thống FMS là: nm= n1+ n2+ n3=8+8+7= 23 máy 19.1 Xác định thành phần thiết bị vận chuyển chi tiết 2.2.1 Xác định đặc tính giá đỡ ( giá ổ tích)  Số chi tiết Ko thuộc nhiều chủng loại khác gia công hệ thống  Trong :∅t : Qũy thời gian tháng máy ∅t = 2.8.20 =320 (một năm có 12 tháng hoạt động 240 ngày => tháng hoạt động 20 ngày ) nm: số máy hệ thống FMS to: thời gian trung bình loại chi tiết 0,95 Nt : sản lượng chi tiết hàng tháng 18 19 Nt== 2833 chi tiết  Ko = = 0,725= chi tiết  Nhưng cần chọn giá ổ tích có tế bào vị trí (1+10% dự phòng) để đảm bào hoạt động bình thường FMS thời gian lâu dài Chọn loại giá ổ tích hàng tế bào để thuận tiện cho việc đặt vệ tinh vào đưa vệ tinh từ hai 14 GVHD : Nguyễn Hoài Sơn SVTH : Nguyễn Khắc Sáng TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA CƠ KHÍ phía tế bào, đồng thời để dễ dàng tiếp cận chi tiết trường hợp cấu di động phía giá ổ tích ngừng hoạt động 2.2.2 Xác định số vị trí cấp phôi tháo phôi hệ thống -Phương án - Số vị trí cấp phôi nvc= t K c φ v 60 Trong : t : thời gian trung bình để thực động tác cấp phôi tháo phôi ( tc= 14 phút ) Kc : số chi tiết Kc = Ko Nt Nt : sản lượng chi tiết hàng tháng thuộc chủng loại Nt = = 2833 chi tiết  Kc = 1.2833 2833 chi tiết ∅v = 2.8.20 = 320  Số vị trí cấp phôi nvc = = 1.77  Ta chọn số vị trí cấp phôi nvc = vị trí - Số vị trí tháo phôi nvt= t K c φ v 60 Trong : t : thời gian trung bình để thực động tác cấp phôi tháo phôi ( tc= 11 phút ) Kc : số chi tiết Kc = Ko Nt Nt : sản lượng chi tiết hàng tháng thuộc chủng loại Nt = = 2833 chi tiết  Kc = 1.2833 2833 chi tiết ∅v = 2.8.20 = 320  Số vị trí cấp phôi nvc = = 1.33  Ta chọn số vị trí tháo phôi nvt = vị trí 15 GVHD : Nguyễn Hoài Sơn SVTH : Nguyễn Khắc Sáng TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA CƠ KHÍ Như để đảm bảo hoạt động bình thường hệ thống FSM cần có vị trí cấp phôi vị trí tháo phôi (cùng hệ số sử dụng 0,52) Phương án  Một vị trí thực hai chức Nvct = =3.099 Như ta chọn số vị trí thực hai chức cấp tháo phôi nvct = vị trí Để hệ thống hoạt động đảm bảo, ứng phó với tình cấu cấp tháo phôi hỏng hệ thống FMS phải có hai vị trí Theo phương án 1, vị trí cấp phôi bị ngưng hoạt động vị trí tháo phôi đảm nhiệm chức thay cho chức vị trí cấp, ngược lại Vì vậy, để hệ thống FMS làm việc ổn định cần có hai vị trí nhau, thực đồng thời việc cấp phôi tháo chi tiết ( Phương án )  Sơ đồ hệ thống FMS : Băng tải Trạm cấp phôi Cơ cấu xếp Máy tọa độ Kho chứa sản phẩm Băng tải Cơ cấu phân loại chi tiết Làm Băng tải Trạm kiểm tra Các máy tọa độ, tọa độ Đồ gá, kẹp Xe rùa tự động KẾT LUẬN CIM/FMS môn học, lĩnh vực nhiều hứa hẹn mà thông qua tập lớn môn học, trình tìm hiểu, góp ý bạn bè bảo tận tình Giáo viên hướng dẫn Nguyễn Hoài sơn giúp em hiểu thêm tiến khoa học công nghệ mà FMS/CIM với tính ứng dụng rộng khắp, khả tăng suất hiệu lao động tính xác của mang lại, doanh nghiệp, công nhân, tổ chức muốn sở hữu làm chủ để tạo sản phẩm chất lượng với giá thành phải CIM/FMS mang lại nguồn lợi vô to lớn hội rộng mở thách thức mà chúng em phải tìm hiểu, nghiên cứu sâu để tạo sản phẩm giá trị thiết thực cho nghiệp chung đất nước 20 16 GVHD : Nguyễn Hoài Sơn SVTH : Nguyễn Khắc Sáng TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA CƠ KHÍ 17 GVHD : Nguyễn Hoài Sơn SVTH : Nguyễn Khắc Sáng [...]... chế do chi phí đầu tư lớn IV Mỗi quan hệ giữa FMS và CIM 1 Mối quan hệ giữa FMS và CIM theo khái niệm và lịch sử phát triển  CIM GVHD : Nguyễn Hoài Sơn 11 SVTH : Nguyễn Khắc Sáng TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA CƠ KHÍ CAE CAD CAM FMS 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... 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 12 GVHD : Nguyễn Hoài Sơn SVTH : Nguyễn Khắc Sáng TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA CƠ KHÍ 2 Đóng góp của FMS trong CIM Sản xuất máy tính tích hợp CIM hỗ trợ máy tính, kiểm... tải Trạm kiểm tra Các máy 4 tọa độ, 5 tọa độ Đồ gá, kẹp Xe rùa tự động KẾT LUẬN CIM/ FMS là một môn học, lĩnh vực còn rất nhiều hứa hẹn mà thông qua bài tập lớn môn học, quá trình tìm hiểu, góp ý của bạn bè và chỉ bảo tận tình của Giáo viên hướng dẫn Nguyễn Hoài sơn đã giúp em hiểu thêm về tiến bộ khoa học công nghệ mà FMS /CIM với tính ứng dụng rộng khắp, khả năng tăng năng suất và hiệu quả lao động và... khó, nguy hiểm cho người lao động của con 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 CHƯƠNG II :TÍNH TOÁN SỐ LIỆU VÀ SƠ ĐỒHỆ THỐNG FMS 2.1 Số máy trong từng loại và tổng số máy trong hệ thống T= Q0 k N Q0:... của CIM Mạng lien kết và quy ước của CIM là các công cụ cho phép tích hợp các công cụ cho phép tích hợp các hệ thống phụ trợ của CIM và các chức năng của xí nghiệp nhằm mục đích đề ra Tổ chức tiêu chuẩn quốc tế ISO đã đề xuất hệ thống kết nối mở OSI như 1 tiêu chuẩn mạng tổng thể để thiết lập mối liên kết giữa các công ty bán sản phẩm khác nhau 5 Nhu cầu thực tế của CIM Nhu cầu thị trường ngày càng lớn. .. 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 6 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,... 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 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... hoặc tháo phôi hỏng hệ thống FMS phải có hai vị trí như nhau Theo phương án 1, khi 2 vị trí cấp phôi bị ngưng hoạt động thì 2 vị trí tháo phôi không thể đảm nhiệm chức năng thay cho chức năng của 2 vị trí cấp, và ngược lại Vì vậy, để hệ thống FMS làm việc ổn định cần có hai vị trí như nhau, thực hiện đồng thời việc cấp phôi và tháo chi tiết ( Phương án 2 )  Sơ đồ của hệ thống FMS : Băng tải Trạm cấp phôi... xuất máy tính tích hợp (CIM ) hệ thống đã có sự tích hợp của thiết kế và sản xuất máy tính hỗ trợ một cấp độ cao hơn và trong thực tế cuộc cách mạng hóa quá trình sản xuất CIM hệ thống mở rộng khả năng của CAD/CAM Ngoài các ứng dụng thiết kế và sản xuất, họ xử lý các chức năng như nhận đơn hàng, kiểm soát hàng tồn kho, kho bãi, và vận chuyển Trong các nhà máy sản xuất, hệ thống CIM kiểm soát các chức... và tính chính xác của của nó mang lại, bất cứ doanh nghiệp, công nhân, tổ chức nào cũng muốn sở hữu và làm chủ để có thể tạo ra những sản phẩm chất lượng với giá thành phải chăng CIM/ FMS mang lại và những nguồn lợi vô cùng to lớn của nó là một cơ hội rộng mở cũng là một thách thức mà chúng em phải tìm hiểu, nghiên cứu sâu hơn để tạo ra những sản phẩm giá trị và thiết thực cho sự nghiệp chung của đất ... tiểu luận ngắn với yêu cầu đặt ra: - Tổng quan hệ thống FMS & CIM - Thuyết minh tập lớn ( tính toán hệ thống FMS & CIM ) - Vẽ sơ đồ hệ thống FMS sở tính toán - Kết nhận sau nghiên cứu môn học Cơ... lớn IV Mỗi quan hệ FMS CIM Mối quan hệ FMS CIM theo khái niệm lịch sử phát triển  CIM GVHD : Nguyễn Hoài Sơn 11 SVTH : Nguyễn Khắc Sáng TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA CƠ KHÍ CAE CAD CAM FMS. .. hệ thống FMS hình thành tập hợp nhiều thành phần CAD, CAM, CAE,… bao gồm FMS sản xuất tích hợp CIM → Theo mặt lịch sử ta thấy hệ thống FMS đời trước sở hình thành sản xuất tích hợp CIM 12 GVHD