Hệ thống sản xuất tích hợp cho sản xuất đại Hệ thống sản xuất tích hợp – CIM (Computer Intergrated Manufacturing) hệ thống sản xuất tự động đại Hệ thống CIM ứng dụng ngày phổ biến nước phát triển hiệu đem lại Tuy nhiên, ứng dụng CIM vào sản xuất Việt Nam hạn chế mục đích viết nhằm thúc đẩy ứng dụng CIM vào sản xuất Việt Nam Hệ thống sản xuất tích hợp (CIM system) CIM nhà máy sản xuất tự động hóa toàn phần, nơi mà tất trình sản xuất tích hợp điều khiển máy tính CIM quản lý tự động thông qua tích hợp phân hệ: CAD, CAM, CAP, CAPP; Các tế bào gia công (CN, CNC, DNC); Hệ thống cấp liệu; Hệ thống lắp ráp linh hoạt; Hệ thống mạng LAN nội liên kết cácthành phần hệ thống mạng Internet; Hệ thống kiểm tra thành phần khác… Hình mô hình hệ thống sản xuất CIM hãng Seiky – Nhật Bản Hiệu ứng dụng CIM sản xuất Hệ thống sản xuất CIM tạo lợi nhuận vững cho người sử dụng hệ thống khác nhờ tính mềm dẻo hệ thống tích hợp thông tin CIM cho phép nhà máy sản xuất thích ứng nhanh chóng với thay đổi thị trường cung cấp hướng phát triển sản phẩm tương lai Với trợ giúp máy tính, họat động phân đoạn trình sản xuất tích hợp thành hệ thống sản xuất thống nhất, hoạt động trôi chảy với giảm thiểu thời gian chi phí sản xuất, đồng thời nâng cao chất lượng sản phẩm Hệ thống CIM cho phép sử dụng tối ưu thiết bị, nâng cao suất lao động, ứng dụng công nghệ tiên tiến giảm thiểu sai số gây người, kinh nghiệm sử dụng CIM hãng sản xuất giới cho thấy lợi ích điển hình: • Giảm 15 – 30% giá thành thiết kế • Giảm 30 – 60% thời gian chế tạo chi tiết • Tăng suất lao động lên tới 40 – 70% • Nâng cao chất lượng sản phẩm, giảm 20 – 50% phế phẩm • Quản lý vật tư hàng hóa sát thực tế • Tăng khả cạnh tranh sản phẩm đáp ứng nhu cầu thị trường • Hoàn thiện phương pháp thiết kế sản phẩm nhờ ứng dụng gói phần mềm CAD, CAM, Cimastron, Cata, Unigraphic, Proengineer, MEC, CAPP, CAE… phân hệ cho phép tính toán nhanh nhiều vấn đề cụ thể: giải toán thiết kế, thẩm định… phần tử hữu hạn cho phép tính toán nhanh gấp 30 lần so với tính toán thông thường để xác định ứng xuất điểm nhờ mà hoàn thiện kết cấu cho sản phẩm nhanh Hướng phát triển CIM Để thúc đẩy phát triển CIM phát triển sản xuất số hướng nghiên cứu CIM tiến hành: Hợp lý hóa CIM chiến lược quản lý CIM Nhà máy tích hợp CIM với ranh giới địa lý phạm vi toàn cầu: Cấu trúc mô hình hóa nhà máy tích hợp nghiên cứu sở hợp tác liên kết nhằm nắm vững nguyên tắc ứng dụng CIM sản xuất toàn cầu quản lý chia sẻ liệu Mang liên kết CIM: Nghiên cứu ứng dụng mạng phạm vi rộng Internet cho CIM, tăng cường trao đổi thông tin liệu tích hợp, mối quan hệ khách hàng nhà cung cấp, liệu quản lí hệ thống CIM Công cụ công nghệ tiên tiến cho việc ứng dụng CIM: Nghiên cứu ứng dụng robot, nâng cao tính tự động hóa sản xuất, ứng dụng trí tuệ nhân tạo Mô hình hệ thống sản xuất: Tích hợp mô hình thông tin với mô hình chức CIM hệ thống thiết kế CIM Ứng dụng trí tuệ nhân tạo logic mờ, mạng nơron tích hợp hệ thống sản xuất Dưới vòng tròn CIM ảo với mô tả: • Vòng thứ hai mô tả hệ thống toàn cầu để đáp ứng với yêu cầu thị trường toàn cầu • Vòng thứ ba giải thích khái niệm, cách thức hệ thống thực • Vòng thứ tư mô tả liên kết thông tin giao tiếp toàn cầu, chia sẻ liệu liên kết sản xuất • Vòng trung tâm thể kết hệ thống CIM nhà máy tích hợp thông tin kết cấu hạ tầng phạm vi toàn cầu hay khu vực Các thành phần hệ thống CIM Các thành phần hệ thống CIM bao gồm modul: -Lập kế hoạch sản xuất: Khi nhận đơn đặt hàng trực tiếp hay qua phương tiện giao tiếp (internet) với chiến lược phát triển sản phẩm, CIM quản lý phần mềm chuyên biệt (CIMSOFT) liên tục truyền tới phân hệ quản lý, điều khiển hệ thống Dựa kế hoạch phân hệ tự động cập nhật, xử lý thông tin để đảm bảo hoạt động nhịp nhàng, lưu loát cho toàn hệ thống Vì vậy, việc lập kế hoạch có ý nghĩa quan trọng, quản lý toàn hệ thống tầng vĩ mô -Thiết kế sản phẩm: Thiết kế sản phẩm modul nhằm tạo thông số đối tượng cần sản xuất Khi nhận sản phẩm modul quản lý tự động dò tìm thư viện liệu sản phẩm tồn sản phẩm, có chuyển đến phân hệ gia công, chưa có đưa dạng sản phẩm tồn với mức độ giống chuyển đến cho hệ thống thiết kế Phân hệ CAD/CAM: Thiết kế CAD (Computer Aided Design) đưa hệ thống số hình học thực thể với đầy đủ liệu cần thiết để chuyển giao cho phân hệ CAM Phân hệ CAM (Computer Aided Manufacturing) chất phần mềm trợ giúp gia công, nhận thông số hình học từ phân hệ CAD thông số công nghệ sau chuyển thể thành liệu đầu vào cho tế bào gia công Phân hệ RP (Rapid Prototyping): phân hệ tạo mẫu nhanh cho liệu CAD CAD/CAM Khi mô hình CAD tạo lập RP tạo vật thể thực thông tin để hoàn thiện mô hình vật thể CAD PHân hệ RP giúp cho trình thiết kế giảm nhiều thời gian để đến kết cuối cho liệu CAD trước sản xuất Ngoài công nghệ ngược RP RE (Revert Engineering) cho phép lấy thông tin CAD vật thể có, giải pháp hiệu cho trình thiết kế -Lập qui trình sản xuất: Là phân hệ nhiều thời gian tài CIM xử dụng modul lập quy trình công nghệ tự động giải pháp phần mềm lập trình Phân hệ CAPP (Computer Aided Process Planning) giải pháp hữu hiệu Với thông tin đầy đủ phân hệ CAPP định đưa qui trình công nghệ hợp lý để gia công chi tiết -Lập trình cho trạm gia công: Các trạm gia công bao gồm trang thiết bị tham gia trình chế tạo sản phẩm: Các máy CNC, Robot… Lập trình cho tế bào gia công CNC bao gồm thông tin hình học (CAD) thông tin công nghệ Quá trình mô phân hệ CAD/CAM Lập trình hoàn toàn tương tự với robot thiết bị khác gửi lên mức xử lý thông tin cao để phối hợp -Thiết bị sản xuất: Quá trình sản xuất thiết lập yếu tố chuẩn bị kỹ thuật tổ chức thực Trong trình chi tiết hình thành Đây trình trực tiếp làm biến đổi phôi liệu thông thành chi tiết Trên tế bào gia công chi tiết trực tiếp bị biến đổi mặt hình học tính Các tế bào gia công mà chủ yếu máy điều khiển số CNC, DNC… Và thiết bị khác -Vận chuyển, tích trữ: Vận chuyển chi tiết gia công (phôi) kho vệ tinh tới vị trí tiếp nhận hay chuyển tích trữ dụng cụ -Kiểm tra:Kiểm tra thông số đối tượng sản xuất hệ thống CIM sử dụng nhiều máy kiểm tra tự động khả lập trình -Tiếp thị, phân phối sản phẩm: Đây modul quan trọng để phát triển chiến lược sản xuất Doanh nghiệp phải có phương thức marketing phân phối sản phẩm phù hợp đáp ứng tiêu chuẩn thị trường -Tài chính, vấn đề khác: Kết luận Qua phân tích để thấy công nghệ sản xuất tích hợp (CIM) trình ứng dụng phát triển tất yếu Việc nghiên cứu ứng dụng CIM ngày thực rộng rãi Hệ thống sản xuất CIM nhà máy sản xuất tương lai Với tính ưu việt nó, ngày CIM hoàn thiện để đến hệ thống sản xuất tự động hoàn hảo Trong môi trường cạnh tranh toàn cầu, hệ thống CIM giải pháp tháo gỡ khó khăn mà kinh tế chưa phát triển Các tập đoàn kinh tế lớn chưa phát triển Các tập đoàn kinh tế lớn giới tham gia vào kinh tế Việt Nam mạnh mẽ, dây truyền sản xuất mang tính chất FMS (Flexible Manufacturing System) & CIM chuyển giao doanh nghiệp Việt Nam nên quan tâm nghiên cứu, ứng dụng hệ thống sản xuất hướng phát triển ... nhân tạo Mô hình hệ thống sản xuất: Tích hợp mô hình thông tin với mô hình chức CIM hệ thống thiết kế CIM Ứng dụng trí tuệ nhân tạo logic mờ, mạng nơron tích hợp hệ thống sản xuất Dưới vòng tròn... luận Qua phân tích để thấy công nghệ sản xuất tích hợp (CIM) trình ứng dụng phát triển tất yếu Việc nghiên cứu ứng dụng CIM ngày thực rộng rãi Hệ thống sản xuất CIM nhà máy sản xuất tương lai... liệu liên kết sản xuất • Vòng trung tâm thể kết hệ thống CIM nhà máy tích hợp thông tin kết cấu hạ tầng phạm vi toàn cầu hay khu vực Các thành phần hệ thống CIM Các thành phần hệ thống CIM bao