Bài giảng tự động hóa quá trình sản xuất FMS CIM chương 1 ths phạm thế minh

BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Trường ĐH Giao thông Vận tải Tự động hóa trình sản xuất FMS & CIM Th.s Phạm Thế Minh Bài giảng Tự động hóa trình sản xuất FMS & CIM Chương Sản xuất linh hoạt phần Tự động hóa trình sản xuất FMS & CIM Mục đích môn học BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Trường ĐH Giao thông Vận tải Th.s Phạm Thế Minh • Sinh viên tiếp cận với hệ thống sản xuất tự động linh hoạt với máy gia công CNC Robot công nghiệp • Hệ thống điển hình sản xuất linh hoạt tế bào sản xuất linh hoạt, hệ thống sản xuất linh hoạt tuyến sản xuất linh hoạt • Sinh viên biết đến việc xây dựng lập trình điều khiển giám sát hệ thống • Tiếp việc lập kế hoạch với trợ giúp máy tính cho hệ thống (Xí nghiệp số, Sản xuất ảo) Chương Sản xuất linh hoạt phần Nội dung môn học BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Trường ĐH Giao thông Vận tải Tự động hóa trình sản xuất FMS & CIM Th.s Phạm Thế Minh Chương Sản xuất tự động linh hoạt phần 1.1 Nguyên tắc 1.2 Công nghệ lập trình CNC 1.3 Các hệ thống tế bào sản xuất linh hoạt Chương Thao tác lắp ráp tự động linh hoạt 2.1 Các loại Robot công nghiệp 2.2 Lập trình Robot công nghiệp 2.3 Tổ chức hệ thống lắp ráp Chương Cung cấp vật liệu tự động linh hoạt 3.1 Thiết bị hỗ trợ cung cấp phôi 3.2 Hệ thống cung cấp vật liệu 3.3 Thành phần hệ thống cung cấp vật liệu Chương Hệ thống dẫn hướng trình sản xuất 4.1 Cấu trúc xử lý thông tin công nghiệp sản xuất 4.2 Thâu tóm liệu vận hành (BDE) 4.3 Phương pháp điều khiển sản xuất 4.4 Hệ thống dẫn hướng sản xuất 4.5 Lập trình điều khiển (SPS) 4.6 Lập trình hệ thống sản xuất linh hoạt Chương Kế hoạch sản xuất 5.1 Hệ thống kế hoạch sản xuất 5.2 Kế hoạch trình làm việc Chương Sản xuất linh hoạt phần Tự động hóa trình sản xuất FMS & CIM Giới thiệu khái niệm BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Trường ĐH Giao thông Vận tải Th.s Phạm Thế Minh FMS: Flexible Manufacturing System Hệ thống sản xuất linh hoạt CIM: Computer Integrated Manufacturing Sản xuất tích hợp trợ giúp máy tính CAD: Computer Aided Design Thiết kế có trợ giúp máy tính CAM: Computer Aided Manufacturing Sản xuất có trợ giúp máy tính CAP: Computer Aided Planning Lập kế hoạch có trợ giúp máy tính CAQ: Computer Aided Quality Control Kiểm tra chất lượng có trợ giúp máy tính PP&C: Production Planning and Control Lập kế hoạch sản xuất, vật tư, thời gian kiểm tra hệ thống sản xuất Chương Sản xuất linh hoạt phần Nội dung BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Trường ĐH Giao thông Vận tải Th.s Phạm Thế Minh Tự động hóa trình sản xuất FMS & CIM Chương Sản xuất tự động linh hoạt phần 1.1 Nguyên tắc 1.2 Công nghệ lập trình CNC 1.3 Các hệ thống tế bào sản xuất linh hoạt Chương Sản xuất linh hoạt phần Mục đích trình tự BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Trường ĐH Giao thông Vận tải Th.s Phạm Thế Minh Tự động hóa trình sản xuất FMS & CIM động hóa linh hoạt Mục đích tổ chức Mục đích giá Mục tiêu kỹ thuật • Phản ứng cách nhanh chóng có thay đổi hợp đồng • Tung thị trường sản phẩm cách nhanh chóng • Kiểm soát nhanh chóng thay đổi kết cấu sản phẩm • Nắm bắt cách nhanh chóng hiệu thay đổi • Giữ khung kế hoạch • Nâng cao chất lượng sản phẩm • Giảm tỉ lệ phế phẩm • Giảm số lượng công cụ • Giảm chi phí cho nhân đồng thời tăng ca làm việc cho máy • Chẩn đoán nhanh chóng lỗi có cố • Sản xuất hàng loạt lớn mà gián đoạn • Có khả phân cấp chức mà không làm gián đoạn trình gia công • Tiếp nhận xử lý tự động liệu từ hệ thống CAD hệ thống lập trình NC • Được tích hợp hệ thống đạo gia công Chương Sản xuất linh hoạt phần Nguyên tắc tự động hóa Ví dụ Đặc điểm -Một phương pháp gia công (Ví dụ: Khoan, phay…) BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Trường ĐH Giao thông Vận tải Th.s Phạm Thế Minh Máy NC/CNC -Gia công tự động N guyên tắc m ột m áy Trung tâm xử lý N guên tắc nhiều m áy Tự động hóa trình sản xuất FMS & CIM Tế bào gia công linh hoạt Hệ thống gia công linh hoạt Dây chuyền gia công linh hoạt -Nhiều phương pháp gia công (Ví dụ: Khoan phay…) -Lưu trữ dụng cụ -Đổi dụng cụ tự động -Trung tâm xử lý có lưu phôi -Điều khiển trình thay dụng cụ -Quan sát thời gian sử dụng dụng cụ -Máy NC -Dây chuyền vận chuyển -Có khả tùy chọn phương pháp gia công -Có máy chủ xếp Nguyên tắc gia công số NC: Nguyên tắc máy nhiều máy -Máy NC -Dây chuyền vận chuyển -Trạm gia công cố định -Ít yêu cầu máy chủ Chương Sản xuất linh hoạt phần Tự động hóa trình sản xuất FMS & CIM Cách ký hiệu trục máy công cụ BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Trường ĐH Giao thông Vận tải Th.s Phạm Thế Minh • Các hướng trục X, Y Z tương ứng vuông góc xác định theo trợ giúp quy tắc bàn tay phải hình vẽ • Tất trục khác hướng theo ba trục • A, B C trục trung gian quay xung quanh trục X, Y Z • Chiều dương trục trung gian xác định theo quy tắc đinh ốc • Ngoài trục song song với trục X, Y Z ký hiệu U, V W • Các trục P, Q R trục không song song với trục Chương Sản xuất linh hoạt phần Một số ví dụ máy gia công số NC BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Trường ĐH Giao thông Vận tải Th.s Phạm Thế Minh Tự động hóa trình sản xuất FMS & CIM Máy phay đa • Thay lắp dụng cụ sản xuất phần đơn hay loạt nhỏ • Có xử lý 3, hay trục • Có thể thực với khối thô, lớn Chương Sản xuất linh hoạt phần Máy phay năm trục BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Trường ĐH Giao thông Vận tải Tự động hóa trình sản xuất FMS & CIM Th.s Phạm Thế Minh Chương Sản xuất linh hoạt phần BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Trường ĐH Giao thông Vận tải Th.s Phạm Thế Minh Hệ thống CAD Hệ thống CAE với tích hợp Modun NC Dữ liệu hình học Tự động hóa trình sản xuất FMS & CIM Hệ thống chương trình NC Dữ liệu hình học Mô hình kết hợp CAD/NC Các vi xử lý (Postprozessor) Các vi xử lý (Postprozessor) Chương trình NC Chương trình NC Chương Sản xuất linh hoạt phần BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Tự động hóa trình sản xuất FMS & CIM Tiến trình lập trình NC Trường ĐH Giao thông Vận tải Th.s Phạm Thế Minh DNC Chương Sản xuất linh hoạt phần BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Trường ĐH Giao thông Vận tải Th.s Phạm Thế Minh Chương Sản xuất tự động linh hoạt phần Tự động hóa trình sản xuất FMS & CIM 1.1 Nguyên tắc 1.2 Công nghệ lập trình CNC 1.3 Các hệ thống tế bào sản xuất linh hoạt Chương Sản xuất linh hoạt phần BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Cấu trúc hệ thống gia công phức hợp Hệ thống Hệ thống gia công (Gia công, tháo lắp) Thành phần Trường ĐH Giao thông Vận tải Th.s Phạm Thế Minh Chức •Máy gia công •Máy rửa •Trạm đo •Thiết bị kẹp •Gia công •Kẹp •Đo •Kiểm tra Tự động hóa trình sản xuất FMS & CIM •Thiết bị tháo lắp Hệ thống cung cấp vật liệu •Hệ thống vận chuyển •Hệ thống lưu trữ •Vận chuyển •Lưu trữ •Hệ thống cung cấp Hệ thống thông tin •Điều khiển máy •Lên kế hoạch •Điều khiển vận chuyển •Điều khiển •Tính toán đường dẫn •Quan sát •Hệ thống truyền liệu Chương Sản xuất linh hoạt phần Tế bào sản xuất linh hoạt BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Trường ĐH Giao thông Vận tải Th.s Phạm Thế Minh Tự động hóa trình sản xuất FMS & CIM Hệ thống sản xuất linh hoạt Nguyên tắc gia công linh hoạt Dây chuyền sản xuất linh hoạt Chương Sản xuất linh hoạt phần BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Các thành phần sản xuất linh hoạt Trường ĐH Giao thông Vận tải Th.s Phạm Thế Minh Tự động hóa trình sản xuất FMS & CIM Nhà máy Tế bào sản xuất Dây chuyền sx Nhà máy Dây chuyền sx Tế bào sản xuất Công đoạn sx Chương Sản xuất linh hoạt phần BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Ví dụ tế bào sản xuất linh hoạt Trường ĐH Giao thông Vận tải Th.s Phạm Thế Minh Tế bào gia công Tự động hóa trình sản xuất FMS & CIM Thiết bị gắp phôi Chương Sản xuất linh hoạt phần BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Ví dụ tế bào sản xuất linh hoạt Trường ĐH Giao thông Vận tải Th.s Phạm Thế Minh Tự động hóa trình sản xuất FMS & CIM Tế bào gia công Hệ thống cung cấp vật liệu Chương Sản xuất linh hoạt phần BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Tự động hóa máy dập (1/4) Trường ĐH Giao thông Vận tải Th.s Phạm Thế Minh Tự động hóa trình sản xuất FMS & CIM Tấm mẫu TRUMPF TC 5000R-1600 •Phạm vi làm việc: 3000x1650mm •Chiều dày lớn nhất: 8mm •Lực dập lớn nhất: 220KN •Vận tốc lớn nhất: Trục x 18m/s Trục y 9m/s Chương Sản xuất linh hoạt phần BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Th.s Phạm Thế Minh Tự động hóa trình sản xuất FMS & CIM Tự động hóa máy dập (2/4) Trường ĐH Giao thông Vận tải Chương Sản xuất linh hoạt phần BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Tự động hóa máy dập (3/4) Trường ĐH Giao thông Vận tải Th.s Phạm Thế Minh Tự động hóa trình sản xuất FMS & CIM Xe trượt kép Chương Sản xuất linh hoạt phần BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Tự động hóa máy dập (4/4) Trường ĐH Giao thông Vận tải Th.s Phạm Thế Minh Tự động hóa trình sản xuất FMS & CIM Giá chứa lưu động Chương Sản xuất linh hoạt phần Th.s Phạm Thế Minh Tự động hóa trình sản xuất FMS & CIM Kết hợp với máy khác (Ví dụ thiết bị cắt Laser) BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Trường ĐH Giao thông Vận tải Chương Sản xuất linh hoạt phần Tự động hóa trình sản xuất FMS & CIM Phối hợp công đoạn hệ thống sản xuất linh hoạt Phôi thô/ Chi tiết GC BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Trường ĐH Giao thông Vận tải Th.s Phạm Thế Minh Công cụ Chương Sản xuất linh hoạt phần BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Từ máy CNC đến hệ thống sản xuất linh hoạt Trường ĐH Giao thông Vận tải Th.s Phạm Thế Minh Hệ thống sản xuất linh hoạt •Loạt SX độc lập •Tự động linh hoạt •Quá trình gia công tự động hoàn toàn •Sản xuất loạt vừa •Gia công hỗn hợp Tế bào sản xuất linh hoạt •Vận hành ca •Lưu phôi •Vận hành theo ca Tự động hóa trình sản xuất FMS & CIM •Nguyên tắc vận hành nhiều máy •Vận chuyển phôi •Vận chuyển dụng cụ •Quan sát điều khiển tự động •Lưu trữ dụng cụ •Thiết bị nạp, tải •Sản xuất loạt vừa nhỏ •Lặp lại nhiều lần / năm Trung tâm gia công •Tổ chức xưởng •Kết nối với máy chủ •Thiết bị quan sát •Tích hợp thiết bị đo •Vận hành nhiều máy •Máy đơn •SX đơn hay hàng loạt •Đổi phôi tay •Thợ vận hành •Đổi phôi tự động Máy CNC •NC trục •Đổi dụng cụ tay •Gọi chương trình tay •Đổi dụng cụ tự động •Gia công nhiều mặt (4 Trục) •Lưu chương trình •Gọi chương trình tự động •Vận hành DNC Chương Sản xuất linh hoạt phần [...]... Chương 1 Sản xuất linh hoạt từng phần BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Trường ĐH Giao thông Vận tải Th.s Phạm Thế Minh Tự động hóa quá trình sản xuất FMS & CIM Thiết bị hàn laser Chương 1 Sản xuất linh hoạt từng phần BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Th.s Phạm Thế Minh Tự động hóa quá trình sản xuất FMS & CIM Đầu hàn Trường ĐH Giao thông Vận tải Chương 1 Sản xuất linh hoạt từng phần Tự động hóa quá trình sản xuất FMS & CIM Ưu... Chương 1 Sản xuất linh hoạt từng phần Th.s Phạm Thế Minh Tự động hóa quá trình sản xuất FMS & CIM Máy dập lỗ TRUMATIC 200 BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Trường ĐH Giao thông Vận tải Chương 1 Sản xuất linh hoạt từng phần BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Trường ĐH Giao thông Vận tải Tự động hóa quá trình sản xuất FMS & CIM Th.s Phạm Thế Minh Các bộ phận trong máy dập Chương 1 Sản xuất linh hoạt từng phần Th.s Phạm Thế Minh Tự động. .. động hóa quá trình sản xuất FMS & CIM Ổ tích dụng cụ máy dập BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Trường ĐH Giao thông Vận tải Chương 1 Sản xuất linh hoạt từng phần BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Th.s Phạm Thế Minh Tự động hóa quá trình sản xuất FMS & CIM Dụng cụ và tiếp nhận dụng cụ Trường ĐH Giao thông Vận tải Chương 1 Sản xuất linh hoạt từng phần BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Trường ĐH Giao thông Vận tải Th.s Phạm Thế Minh Tự động hóa quá. .. nhỏ Chương 1 Sản xuất linh hoạt từng phần Tự động hóa quá trình sản xuất FMS & CIM Trung tâm gia công kết hợp tiện và phay 5 trục a Tiện c Phay lỗ BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Trường ĐH Giao thông Vận tải Th.s Phạm Thế Minh b Khoan d Phay Chương 1 Sản xuất linh hoạt từng phần BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Trường ĐH Giao thông Vận tải Th.s Phạm Thế Minh Tự động hóa quá trình sản xuất FMS & CIM Nguyên lý máy dập lỗ Chương. .. chọn Chương 1 Sản xuất linh hoạt từng phần BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Xử lý thép tấm Trường ĐH Giao thông Vận tải Th.s Phạm Thế Minh Tự động hóa quá trình sản xuất FMS & CIM Dập lỗ Cắt Biến dạng tạo dáng Chương 1 Sản xuất linh hoạt từng phần Tự động hóa quá trình sản xuất FMS & CIM Hàn laser BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Trường ĐH Giao thông Vận tải Th.s Phạm Thế Minh Đầu laser CO2 khi hàn chi tiết quay đối xứng Chương. .. trí lắp đặt thứ hai Chương 1 Sản xuất linh hoạt từng phần Th.s Phạm Thế Minh Tự động hóa quá trình sản xuất FMS & CIM Trung tâm gia công BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Trường ĐH Giao thông Vận tải Chương 1 Sản xuất linh hoạt từng phần Tự động hóa quá trình sản xuất FMS & CIM Trung tâm gia công BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Trường ĐH Giao thông Vận tải Th.s Phạm Thế Minh Trung tâm gia công HEC 500 • Phạm vi làm việc 630... phận phức tạp Chương 1 Sản xuất linh hoạt từng phần BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Trường ĐH Giao thông Vận tải Th.s Phạm Thế Minh Tự động hóa quá trình sản xuất FMS & CIM Trung tâm gia công 5 trục kết hợp tiện đứng và ngang Chương 1 Sản xuất linh hoạt từng phần Tự động hóa quá trình sản xuất FMS & CIM Trung tâm tiện và phay kết hợp BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Trường ĐH Giao thông Vận tải Th.s Phạm Thế Minh -Có thể gia...Th.s Phạm Thế Minh Tự động hóa quá trình sản xuất FMS & CIM Máy tiện đứng BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Trường ĐH Giao thông Vận tải Chương 1 Sản xuất linh hoạt từng phần Th.s Phạm Thế Minh Tự động hóa quá trình sản xuất FMS & CIM Chức năng của máy tiện đứng BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Trường ĐH Giao thông Vận tải Chương 1 Sản xuất linh hoạt từng phần Máy tiện đứng một trục... rơi tự do Chương 1 Sản xuất linh hoạt từng phần Th.s Phạm Thế Minh Tự động hóa quá trình sản xuất FMS & CIM Máy tiện đứng nhiều trục BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Trường ĐH Giao thông Vận tải Chương 1 Sản xuất linh hoạt từng phần Máy tiện đứng nhiều trục BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Trường ĐH Giao thông Vận tải Th.s Phạm Thế Minh •Năng suất cao và rất kinh tế, khi xử lý những phần nhỏ và trung bình Tự động hóa quá trình. .. từng phần Máy tiện đứng một trục BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Trường ĐH Giao thông Vận tải Tự động hóa quá trình sản xuất FMS & CIM Th.s Phạm Thế Minh Chương 1 Sản xuất linh hoạt từng phần Tự động hóa quá trình sản xuất FMS & CIM Máy tiện đứng một trục BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Trường ĐH Giao thông Vận tải Th.s Phạm Thế Minh • Hành trình ngắn, thời gian phụ tối thiểu, giá thành hạ • Không gian làm việc rất tốt, có ... Giao thông Vận tải Tự động hóa trình sản xuất FMS & CIM Th.s Phạm Thế Minh Các phận máy dập Chương Sản xuất linh hoạt phần Th.s Phạm Thế Minh Tự động hóa trình sản xuất FMS & CIM Ổ tích dụng cụ... tải Th.s Phạm Thế Minh Tự động hóa trình sản xuất FMS & CIM Thiết bị hàn laser Chương Sản xuất linh hoạt phần BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Th.s Phạm Thế Minh Tự động hóa trình sản xuất FMS & CIM Đầu hàn... ĐH Giao thông Vận tải Tự động hóa trình sản xuất FMS & CIM Th.s Phạm Thế Minh Chương Sản xuất linh hoạt phần Th.s Phạm Thế Minh Tự động hóa trình sản xuất FMS & CIM Máy tiện đứng BỘ MÔN KỸ THUẬT