LẬP kế HOẠCH GIA CÔNG và sản XUẤT có sự hỗ TRỢ của máy TÍNH

CAD/CAM/CNC TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN CƠ KHÍ - - BÀI TẬP NỘP HỌC PHẦN CAD/CAM/CNC – 101454 Page CAD/CAM/CNC CHƯƠNG III LẬP KẾ HOẠCH GIA CƠNG VÀ SẢN XUẤT CĨ SỰ HỖ TRỢ CỦA MÁY TÍNH I.Lý thuyết Sản phẩm kết cấu thiết kế để thực công việc u cầu Cơng việc q trình sản xuất chế tạo kết cấu thiết kế Các kết cấu lắp ghép với tạo thành sản phẩm Sử dụng máy tính hỗ trợ q trình gia cơng sản xuất nhận thấy đem lại nhiều lợi ích Các cơng nghệ có hỗ trợ máy tính xuất CAD/CAM, có kết hợp chúng Khơng gia cơng cắt gọt mà thực cơng việc khác như: đổ khn, rèn, tạo hình, chế tạo composite, vật liệu từ gốm, …Bên cạnh có giới hạn máy móc II Lập kế hoạch Theo truyền thống, trình lập kế hoạch thực thợ chun mơn có tay nghề cao Họ có kinh nghiệm, hiểu biết q trình sản xuất sản phẩm dựa đặc trưng sản phẩm khả đứng máy lâu năm Kế hoạch khác lập trình khác mắc phải vấn đề lập kế hoạch sản xuất lại phát sinh số lỗi Vì muốn thống lập kế hoạch sản xuất cần có kinh nghiệm(Park 2003, Vidal, Alberti, Ciurana & Casadesus, 2005) Đó khuyết điểm để từ có kết hợp máy tính vào trình lập kế hoạch sản xuất Ý tưởng sử dụng máy tính đưa lần đầu vào năm 1960 Hệ thống CAPP xây dựng vào năm 1976 hỗ trợ tổ chức CAM-I (Cay & Chassapis, 1997) Kể từ đó, có nghiên cứu phát triển rộng rãi, thống kê (Alting & Zhang, 989, Cay & Chassapis, 1997, Marri, Gunasekaran & Grieve, 1998, Shen, Hao, Yoon & Norrie, 2006, Zhang & Xie, 2007) Lập kế hoạch cầu nối thiết kế sản xuất giúp diễn giải đặc điểm thiết kế vào sản xuất Vì vậy, kế hoạch dẫn để kết nối kết cấu, part lại, định nghĩa SME : “ Lập kế hoạch xác định có hệ thống cách thức sản xuất sản phẩm có tính kinh tế cạnh tranh” Xuất câu hỏi, hoạt động cần để từ phơi tạo kết cấu hồn chỉnh Bắt đầu từ lựa chọn vật liệu kết thúc tạo part Câu trả lời cần xác định chất thơng tin hoạt động để hình thành lên kế hoạch Các bước để lập kế hoạch Bao gồm bước:  Phân tích yêu cầu chi tiết  Chọn phôi Page CAD/CAM/CNC  Xác định trình sản xuất hoạt động  Chọn dụng cụ gia công  Chọn đồ giữ dụng cụ, lựa chọn kỹ  Xác định thông số cho máy( tốc độ cắt, chiều sâu cắt, thời gian thiết lập, thời gian gia công, ) Mục 3.1 minh họa hoạt động Những hoạt động ko thực nối tiếp Nó thường lộn xộn ko trật tự có tính lặp lại Phân tích yêu cầu chi tiết Yêu cầu part cần rõ rang kích thước, đặc tính hóa lý Số vòng quay, khả chịu đựng cần thiết Hình 3.1 : Phân tích u cầu chi tiết bước trình Thiết kế hay xây dựng chi tiết cần phân tích Ví dụ mặt phẳng, mặt trụ, cơn, bước, rìa, lượn Những đặc điểm dịch đưa vào máy sản xuất Máy hiểu hốc, rãnh, lỗ,…Những điều cơng nhận Ví dụ thiết kế chi tiết hình 3.2 Chúng ta cần cung cấp cho máy đường chạy dao phù hợp với biên dạng cần gia công Chọn phôi Chọn phôi yếu tố quang trọng Nó bao gồm chọn kích thước, hình dạng vật liệu Ví dụ, hình dạng dạng que, hay miếng kim loại thô Page CAD/CAM/CNC Hình 3.2 Kích thước cần phù hợp với máy, yếu tố định đến chọn phôi Khối lượng vật liệu Khối lượng vật liệu phôi thường yêu cầu gia công đề Xác định trình sản xuất hoạt động Bước trình xác định trình sản xuất thích hợp để gia cơng phơi theo đặc điểm, kích thước, khả chịu lực hợp lý Có cách để thiết kế Đơi có vài ràng buộc khả truy nhập, lắp đặt yêu cầu Hơn nữa, loại máy gia công cắt gọt gia cơng loạt kích thước cần có hoạt động Ví dụ, q trình gia cơng tối ưu máy trục, trục không tối ưu máy trục Tương tự, dụng cụ có sẵn dụng cụ có đặc điểm riêng biệt thay đổi liên tục Tiêu chuẩn chung để ước lượng thay đổi số lượng chất lượng sản phẩm sản xuất hiệu máy móc Độ nhám bề mặt sức chịu đựng có ảnh hưởng đến q trình gia cơng Ví dụ, chế tạo phơi thành lỗ có độ nhám bề mặt thấp có sức chịu đựng thường khoan Một phơi tương tụ có độ nhám bề mặt thấp có sức chịu đựng khoan lỗ đơn giản thu chất lượng tốt Đơi chu trình bị ràng buộc thứ khác Ví dụ, 3.3, part tự Những lỗ khoan phải thực trước phay mặt đầu khơng khoan chưa phay mặt đầu Tuy nhiên, sau phay mặt đầu phay tinh trước khoan Vật cắt cứng ảnh hưởng đến q trình gia cơng Ví dụ, 3.3(b), cần khoan trước tạo ren Nếu tạo ren trước khoan bị cong phơi Gia cơng lỗ lỗ tùy thuộc vào bề mặt Nếu lỗ gia cơng có tính đồng tâm khoan cần lần chu trình gia cơng từ phía Ren khơng chấp nhận lỗ tạo lại Đó ví dụ đơn giản để chứng minh yêu cầu chọn phôi để gia công Page CAD/CAM/CNC Sự lựa chọn máy công cụ Bước trình lập kế hoạch sau lựa chọn hoạt động sản xuất trình tự chọn máy cơng cụ mà hoạt động thực mot số lượng lớn yếu tố việc lựa chọn công cụ máy Chúng : -Các thuộc tính liên quan đến phơi vật liệu, loại tính cần thực hiện, kích thước phơi gia cơng, dung sai chiều dạng ngun liệu thơ -Các thuộc tính liên quan đến cơng cụ máy khả xử lý, kích thước, chế độ hoạt động (ví dụ: thủ cơng, bán tự động, tự động kiểm soát số), loại hoạt động (ví dụ: xoay, phay xay), khả dụng cụ (ví dụ: kích thước loại tạp chí cơng cụ) khả thay đổi cơng cụ tự động Chương VIII cho biết tính tốn chi tiết loại máy công cụ khác -Thông tin liên quan đến khối lượng sản xuất số lượng đơn đặt hàng sản xuất Nhìn chung, có ba tiêu chí để đánh giá tính phù hợp máy cơng cụ để thực thao tác Đó chi phí sản xuất đơn vị, thời gian sản xuất chất lượng Có nhiều phương pháp phân tích đề xuất Những phương pháp luôn mang lại kết thỏa mãn số lượng lớn yếu tố liên quan Thay vào đó, chuyên gia thể số kiến thức định tính định lượng máy công cụ thường coi giải pháp hữu ích quy hoạch quy trình Nó đề xuất may công cụ thay cho hoạt động khác phần Sau đó, người dùng xây dựng kế hoạch thay cách sử dụng thông tin Chọn máy cắt, công việc phát triển kiểm tra trang thiết bị Page CAD/CAM/CNC Một kết hợp công cụ máy thường công cụ cắt yêu cầu để tạo đối tượng sản phẩm từ phôi Việc lựa chọn công cụ máy thường công cụ cắt thiết bị làm việc thiết bị kiểm tra chủ yếu dựa tính phần Ví dụ, u cầu khơng q độ nhẵn bóng bề mặt máy cơng cụ cnc cơng cụ thường làm Hơn nữa, cơng cụ cắt cụ thể rakes, clearances, bán kính cắt cạnh mũi xác định tương ứng Thảo luận chi tiết công cụ máy công cụ CNC đưa Chương VIII Các thiết bị giữ sử dụng để định vị giữ phơi gia cơng an tồn hoạt động gia cơng Các thiết bị bao gồm kẹp (ví dụ: chuck, mặt collets), đồ gá lắp fxtures Các hình dạng, kích thước, độ xác, tỷ lệ sản xuất nhiều loại phần đa dạng hình 3.3 Chuỗi tính gia cơng ( a) lỗ bề mặt nghiêng (b) lỗ tương tác với khe chỗ trống ,khe cắm, lỗ 1, lỗ 2, lỗ Ví dụ, mân cặp chứa phần lăng trụ; mặt dạng sử dụng để kẹp hình dạng khơng phơi, đồ gá thiết kế để có bề mặt điểm tham chiếu khác cho liên kết xác phận cơng cụ Tuy nhiên, đồ gá thiết kế cho hình dạng đặc biệt kích thước phận (Rong & Zhu, 1999) Thiết bị kiểm tra cần thiết để đảm bảo độ xác, dung sai bề mặt Các danh mục bao gồm kiểm tra trực tuyến ngoại tuyến trang thiết bị Chương XIV trình bày mơ hình kiểm tra trực tuyến (trên máy) Trong trường hợp kiểm tra ngoại tuyến, máy đo độ phối hợp (CMM) thường sử dụng Xác định điều kiện gia cơng thời gian sản xuất Có xác định vật liệu phôi, máy công cụ thường máy cơng cụ cắt, câu hỏi dùng để giảm chi phí tăng suất Các biến điều khiển cho qui trình gia cơng (ví dụ: qui trình phay) chủ yếu cắt tốc độ (v), nguồn cấp liệu (f) chiều sâu / chiều rộng cắt (ap ae) v, f, ap ae gọi điều kiện gia cơng Có số mơ hình để xác định điều kiện gia cơng tối ưu Các mơ hình sử dụng phổ biến mơ hình chi phí tối thiểu mơ hình tỷ lệ sản phẩm tối đa Tối thiểu, giá cả, mơ hình Trong mơ hình chi phí tối thiểu, mục tiêu xác định điều kiện gia cơng để đạt chi phí tối thiểu Chi phí trung bình cho phần để sản xuất phôi gia công bao gồm thành phần sau (Singh, 1996): Cu= chi phí phi sản xuất cho chi tiết Page CAD/CAM/CNC +thời gian gia cơng chi phí cho chi tiết +cơng cụ thay đổi chi phí cho chi tiết +chi phí dụng cụ cho chi tiết Hoặc Cu = cot1 + cotc + cotd(tac/T) +ct(tac/T) Công thức tuổi thọ dao hàm tốc độ cắt (v) biểu thị vTh= C đó: co: tỷ lệ chi phí bao gồm chi phí lao động tổng chi phí ($ / phút) ct: cơng cụ chi phí cho cạnh cắt, mà phụ thuộc vào loại công cụ sử dụng C: số phương trình cơng cụ , vTh= C v: tốc độ cắt(m/phút) f: tốc độ quay (mm/vòng) d: chiều sâu cắt (mm) n: số mũ công thức tuổi thọ dao t1: thời gian không sản xuất bao gồm bốc tải thời gian không tải(phút) tc:thời gian gia công cho chi tiết(phút/chi tiết) td: thời gian để thay đổi cạnh cắt (phút) tac: thời gian cắt thực tế vhi tiết, xấp xỉ tc, (phút / chit tiết) T : tuổi thọ dao (phút) Hãy xem xét hoạt động quay lần Nếu L, D f chiều dài cắt (mm), đường kính phơi (mm) tốc độ quay (mm / vòng), tương ứng, thời gian cắt phần cho thao tác lần là: t ≈ tac = πLD c 1000vf Khi thay giá trị phương trình tuổi thọ dao phương trình chi phí cho phần, chi phí cho thành phần Cu biểu diễn dạng hàm v (giả sử tốc độ nguồn cấp liệu độ sâu cắt thường gắn với giá trị cho phép chúng): Cu = f(v) Page CAD/CAM/CNC Do đó, tốc độ cắt chi phí đơn vị tối thiểu tìm kiếm, có tuổi thọ dụng cụ tối ưu cho chi phí Page CAD/CAM/CNC Tối đa tỉ lệ mơ hình sản xuất Trong tối đa tỉ lệ mơ hình sản xuất, vấn đề chi phí bị bỏ qua Mục tiêu để có tốc độ sản xuất tối đa nói cách khác thời gian sản xuất tối thiểu Thời gian sản xuất phần thể sau (Singh, 1996), Tu: thời gian không saen xuất chi tiết (t1) +thời gian gia công chi tiết ( tc) +thời gian thay dao cho chi tiết (t1) Hoặc Tu = t1 + tc + td( tac/T) Tốc độ cắt tối ưu đảm bảo tốc độ sản xuất tối đa tuổi thọ dao tương ứng đạt Thời gian sản xuất Giả sử kích thước lơ Q thời gian dẫn trung bình ( Tl) để xử lý đơn vị Tl = t s + TuxQ Trong ts: thời gian thiết lập Một lần nữa, sáu bước lúc thực tuần tự; chúng kết nối với Ví dụ, xác định hoạt động sản xuất, việc lựa chọn công cụ máy móc cơng cụ cắt thường nhiệm vụ liên quan đến nhau, nhiệm vụ số khơng thể thực tách biệt với công cụ khác Phương pháp tiếp cận quy trình Các phương pháp tiếp cận để lập kế hoạch quy trình phương pháp dựa kinh nghiệm thủ công phương pháp lập kế hoạch quy trình hỗ trợ máy tính Phương pháp lập kế hoạch dựa kinh nghiệm thủ công Phương pháp lập kế hoạch quy trình dựa trải nghiệm thủ cơng sử dụng rộng rãi Các bước liên quan giống mô tả Vấn đề lớn với cách tiếp cận tốn thời gian kế hoạch phát triển khoảng thời gian khơng qn Page CAD/CAM/CNC Tính khả thi trình lập kế hoạch phụ thuộc vào nhiều yếu tố thiết kế tính khả dụng máy cơng cụ Ngồi ra, kế hoạch xử lý có hỗ trợ tuyệt vời nhiều hoạt động sản xuất lập kế hoạch phân bổ máy cơng cụ Do đó, để phát triển kế hoạch xử lý thích hợp (chưa kể đến kế hoạch tối ưu), nhà lập kế hoạch quy trình phải có kiến thức kinh nghiệm đầy đủ Có thể thời gian tương đối dài thường tốn để phát triển kỹ người lập kế hoạch thành công Lập kế hoạch quy trình hỗ trợ máy tính phát triển để khắc phục vấn đề mức độ định Phương pháp lập kế hoạch quy trình hỗ trợ máy tính Tại lập kế hoạch hỗ trợ máy tính? Như đề cập trước đó, mục đích quy hoạch quy trình dịch u cầu thiết kế thành chi tiết quy trình sản xuất Điều cho thấy hệ thống chuyển tiếp liệu thơng tin thiết kế xử lý hệ thống lập kế hoạch quy trình để tạo chi tiết quy trình sản xuất Thật khơng may, khơng phải mong đợi môi trường kỹ thuật đồng thời, với mục tiêu tối ưu hóa hiệu hệ thống bối cảnh tồn cầu Do đó, có cần thiết phải tích hợp hệ thống lập kế hoạch quy trình vào tổ chức liên kết Ví dụ, thay đổi thực cho thiết kế, người ta phải có khả quay trở lại mơ-đun CAPP để nhanh chóng tạo lại ước tính chi phí cho thay đổi thiết kế Tương tự, có cố (các) máy cửa hàng, hệ thống lập kế hoạch quy trình phải có khả tạo kế hoạch thay để giải pháp tiết kiệm cho tình áp dụng Chương VII đưa tài khoản chi tiết môi trường tích hợp Trong bối cảnh tương tác vơ số chức khác tổ chức thay đổi động diễn khu vực chức này, việc sử dụng máy tính quy hoạch lập kế hoạch cần thiết (Singh, 1996) So với việc chuẩn bị công nghệ tay dựa kinh nghiệm, việc sử dụng máy tính để chuẩn bị cơng nghệ đem lại lợi ích sau:  Tạo cách có hệ thống quy trình cơng nghệ xác qn;  Tiết kiệm chi phí rút ngắn tiến độ q trình chuẩn bị công nghệ;  Giảm bớt yêu cầu trình độ chun mơn người thiết kế;  Tăng suất người thiết kế; ` Page 10 CAD/CAM/CNC  Có khả tương tác tích hợp với nhiều chương trình ứng dụng ước tính giá thành, tiến độ sản xuất tiêu chuẩn công việc Hai phương pháp sử dụng chuẩn bị cơng nghệ có trợ giúp máy tính phương pháp kế thừa phương pháp sản sinh Phương pháp kế thừa Trong phương pháp chuẩn bị công nghệ kế thừa, người ta xây dựng quy trình cơng nghệ cho chi tiết cách tìm kiếm, nhận biết sử dụng lại quy trình cơng nghê có sẵn cho chi tiết tương tự, đồng thời tạo thay đổi cần thiết cho chi tiết (như hình 3.4) Hầu hết quy trình cơng nghệ tạo cho nhiều nhóm chi tiết Các chi tiết máy gọi chi tiết gốc Sở dĩ, người ta phân nhóm chi tiết nhờ vào đặc tính tương đồng thiết kế nhằm tận dụng phương pháp sản xuất Có nhiều phương pháp đưa nhằm phân nhóm chi tiết Trong số đó, cơng nghệ nhóm (GT - Group Technology) phương pháp phổ biến Hình 3.5 biểu diễn chi tiết quay khác gia công máy tiện Một thay đổi chi tiết thuộc nhóm cần phần chương trình để tạo đường bao Việc thay đổi cơng cụ trường hợp có lẽ khơng cần thiết ` Page 11 CAD/CAM/CNC Hình 3.4: Phương pháp kế thừa chuẩn bị cơng nghệ máy tính Hình 3.5 : Nhóm chi tiết quay gia cơng máy tiện Hình 3.6 : Các khối lập phương gia công máy phay ` Page 12 CAD/CAM/CNC Hình 3.6 mơ tả khối lập phương dù không giống lại thuộc nhóm sản phẩm chúng gia công cụm đầu máy đa trục với cơng cụ giống Hình 3.7 3.8 mơ tả hai nhóm chi tiết điện cực sử dụng q trình gia cơng tia lửa điện (Electrical Discharging Machining) Hãy ý điểm khác biệt tương đồng hai nhóm chi tiết Cả hai nhóm có chung đế; nhiên, chi tiết thuộc nhóm A có cạnh mặt khơng thẳng đứng, nhóm B ngược lại Như vậy, chuẩn bị cơng nghệ theo phương pháp kế thừa tiến hành theo bốn bước:  Xây dựng hệ thống mã hóa chi tiết;  Chia nhóm chi tiết;  Xây dựng quy trình cơng nghệ chuẩn cho nhóm;  Truy cập biến đổi quy trình cơng nghệ chuẩn theo u cầu chi tiết Hình 3.7: Nhóm chi tiết điện cực A Hình 3.8 Nhóm chi tiết điện cực B ` Page 13 CAD/CAM/CNC Có nhiều kiểu phương thức mã hóa khác để phân loại chi tiết máy Cơng nghệ nhóm Những phương thức biểu diễn trình đặt giá trị chữ - số cho chi tiết máy cách có hệ thống dựa đặc điểm chi tiết lựa chọn Nhìn chung, cấu trúc mã thường sử dụng là:  Cấu trúc mã dạng phân cấp : Q trình phiên dịch kí hiệu phụ thuộc vào giá trị kí hiệu xử lí  Cấu trúc mã dạng chuỗi : Trình tự trình phiên dịch ký tự cố định  Cấu trúc mã lai: Sử dụng hai loại cấu trúc dạng phân cấp dạng chuỗi Hình 3.9: Cấu trúc đơn mã ` Page 14 CAD/CAM/CNC Hình 3.10: Cấu trúc đa mã Cấu trúc mã dạng phân cấp (gọi cấu trúc đơn mã - monocode) (hình 3.9) chia tất chi tiết tồn tập hợp thành nhóm nhỏ riêng biệt theo kích thước Số lượng chữ số mã số lượng cấp bậc sơ đồ Ưu điểm cấu trúc dạng phân cấp cần sử dụng vài mã số để biểu thị khối lượng thông tin lớn Loại cấu trúc có nhược điểm việc xác định tất nhánh phức tạp Cấu trúc dạng chuỗi, gọi cấu trúc đa mã - polycode, tạo từ bảng mã ma trận giống ví dụ hình 3.10 Loại chức chi tiết vị trí số mã xác định thơng qua cột thẳng đứng bên trái Giá trị số gán vào vị trí số xác định qua mô tả chức ` Page 15 CAD/CAM/CNC hàng Ưu điểm bật cấu trúc đa mã gọn, dễ dàng sử dụng phát triển Tuy nhiên, cấu trúc dạng chuỗi có nhược điểm bản, với kích thước mã tương đương, chuỗi đa mã lại không biểu thị cụ thể cấu trúc phân cấp Mã lai kết hợp đặc tính tốt hai cấu trúc Mặc dù chuẩn bị công nghệ theo phương pháp kế thừa giống với chuẩn bị công nghệ tay dựa kinh nghiệm, khả quản lí thơng tin vượt trội nhiều việc áp dung máy tính Ưu điểm chuẩn bị công nghệ theo phương pháp kế thừa bao gồm:  Hiệu việc xử lí đánh giá cơng việc định phức tạp, từ giảm thời gian thi công yêu cầu nhân lực;  Chuẩn hóa quy trình thơng qua việc hệ thống kiến thức sản xuất người thiết kế quy trình cơng nghệ dựa theo u cầu cơng ty;  Giảm nhẹ chi phí dành cho phần cứng việc khai triển; thời gian triển khai quy trình cơng nghệ rút ngắn Điều đặc biệt quan trọng công ty cỡ vừa nhỏ nơi mà mức độ đa dạng sản phẩm khơng cao Song, nhược điểm dễ dàng nhận thấy phương pháp là:  Khó trì tính qn q trình chỉnh sửa;  Khó để đáp ứng đầy đủ tổ hợp vật liệu, hình dáng, kích cỡ, tính xác, chất lượng, quy trình cơng nghê thay mức tải máy  Chất lượng kế hoạch xử lý cuối tạo phụ thuộc nhiều vào kiến thức kinh nghiệm nhà lập kế hoạch quy trình Sự phụ thuộc vào nhà lập kế hoạch quy trình làm cho tự động hóa khơng thể coi thiếu sót phương pháp lập kế hoạch biến thể Phương pháp CAPP Trong phương pháp tiếp cận mang tính tổng quát, kế hoạch xử lý tạo phương thức logic định, cơng thức, thuật tốn cơng nghệ ` Page 16 CAD/CAM/CNC liệu dựa hình học để thực định xử lý Hệ thống CAPP dựa tri thức thường sử dụng Nó đề cập đến chương trình máy tính lưu trữ kiến thức miền cụ thể sử dụng kiến thức để giải vấn đề từ miền cách thông minh Trong hệ thống vậy, máy tính sử dụng để mơ q trình định chuyên gia người Có hai vấn đề cần giải quyết: biểu diễn tri thức chế suy luận Biểu diễn tri thức sơ đồ mà theo vấn đề giới thực biểu diễn theo cách mà máy tính thao tác thơng tin Ví dụ, việc xác định phần, diện lỗ tìm kiếm Cho có lỗ, sau chúng tơi xác định thuộc tính lỗ, chẳng hạn loại lỗ, chiều dài đường kính Lý cho điều máy tính khơng có khả đọc thiết kế từ thiết kế sở liệu người Cơ chế suy luận cách mà máy tính tìm giải pháp Một cách tiếp cận dựa kiến thức có cấu trúc NẾU- THÌ Ví dụ, có lỗ, THÌ sử dụng mũi khoan Khi xem xét nhiều thông tin kỹ thuật hơn, quy tắc cho việc gia cơng hồn thiện lỗ viết là, “.hồn thành hoạt động cho lỗ: (IT (8, 9)) (Ra (0.8, 1.6)) (Độ tròn (0.003, 0.010)) (Hình trụ (0.003, 0.008)) (Thẳng (0.0008, 0.0012))” mà đọc, "nếu lớp khoan dung lỗ nằm IT8 IT9, kết thúc bề mặt Ra0.8 Ra1.6, độ tròn 0,003 0,01, hình trụ 0,0003 0,008, độ thẳng 0,0008 0,0012, kết thúc cắt cần thiết tiến hành cắt thơ Thơng qua loại kiến thức này, máy tính suy hoạt động cần thiết Một hoạt động biết, dễ dàng để tính tốn chi tiết khác kế hoạch q trình phát triển Các khía cạnh khác hệ thống dựa tri thức bao gồm giao diện, chứa giao diện người dùng, giao diện với sở liệu CAD sở điều tra giải thích định đưa Bảng định cung cấp cách thuận tiện để tạo thuận lợi cho hệ thống CAPP dựa tri thức Các yếu tố bảng định điều kiện, hành động quy tắc Chúng tổ chức dạng ma trận phân bổ thể Bảng 3.1, điều kiện nêu rõ mục tiêu muốn đạt hành động nêu rõ hoạt động phải thực Các quy tắc, hình thành giá trị nhập theo kinh nghiệm chuyên gia, thiết lập mối quan hệ điều kiện hành động Các mục giá trị kiểu Boolean (true, false không quan tâm) giá trị liên tục Cơ chế định hoạt động sau: cho tập hợp mục điều kiện cụ thể, tìm quy tắc tương ứng từ quy tắc xác định hành động Bảng 3.2 minh họa bảng định cho việc lựa chọn máy tiện máy mài cho công việc liên quan đến hoạt động quay mài (Singh, 1996) Với điều kiện kích thước lơ cơng việc 70 đơn vị; đường kính tương đối nhỏ; độ nhám bề mặt mong muốn 30 µm; phạm vi dung sai yêu cầu ± 0,005 mm, dễ thấy từ bảng mà quy tắc ` Page 17 CAD/CAM/CNC khớp với tình Hành động, đó, rõ ràng máy tiện tháp pháo; có nghĩa là, hoạt động thực máy tiện tháp pháo Chương XVII trình bày loạt công nghệ phát triển sử dụng việc phát triển hệ thống CAPP khác SẢN XUẤT MÁY TÍNH HỖ TRỢ Giống lĩnh vực thiết kế quy hoạch quy trình, máy tính tham gia sâu vào hoạt động sản xuất khác Sản xuất hỗ trợ máy tính hiểu từ quan điểm chung điểm nhìn hẹp Theo nghĩa chung, sản xuất hỗ trợ máy tính đề cập đến ứng dụng máy tính để phát sinh cố, tức •điều khiển máy • giám sát máy • mơ quy trình sản xuất • giao tiếp thực vật •bài kiểm tra học • thử nghiệm điện • sở vật chất kiểm sốt mơi trường Tuy nhiên, nhà máy sản xuất, nơi sản xuất thiết bị khí điện, sản xuất hỗ trợ máy tính thường gọi gia cơng máy tính (CNC) Trong trường hợp này, có lẽ thích hợp để tái CAM máy tính hỗ trợ gia cơng Phần sau cung cấp nhìn rộng CAM, giúp gia cơng hỗ trợ máy tính (tức điều khiển số máy tính) giải thích Chương VIII, IX, XII, XIII Bảng 3.1 Định dạng bảng định Conditio ns … … Actions … … Rule Entry Rule Entry … … … … Entry … … … … Entry … … … … … … … Bảng 3.2 Bảng định lựa chọn máy cho hoạt động quay Điều kiện* LS Qui địn h1 X  l0 ` Page 18 Qui địn h2 Qui địn h3 X X Qui địn h4 CAD/CAM/CNC X LS  50 LS  4000 Đường kính tương đối lớn Đường kính tương đối nhỏ SF khoảng 40-60 (Ra) .SF phạm vi 16-32 (Ra) ±0.008  Tol  ±0.013 mm ±0.003  Tol  ±0.008 mm ±0.001  Tol  ±0.003 mm Các máy hoạt động Máy tiện Máy tiện Tháp pháo Máy trục vít tự động Máy mài Centreless X X X X X X X X X X X X X X X X * LS - kích thước lơ; SF - bề mặt hồn thiện (µm); Tol - khoan dung Ứng dụng máy tính nhà máy sản xuất Trong nhà máy sản xuất đại, nhiều ứng dụng máy tính triển khai kết hợp cách tồn diện có hệ thống, ví dụ: có ứng dụng máy tính kỹ thuật, bảo trì nhà máy kiểm sốt nhà máy Các ứng dụng máy tính dễ dàng nhìn thấy suốt q trình di chuyển phần qua nhà máy, nơi sản xuất từ ngun liệu thơ, gia cơng, đo cuối lắp ráp thành sản phẩm Các phận nguyên liệu đến trạm kiểm tra tiếp nhận xe tải Toán tử xác định lơ hàng đến máy tính Từ thơng tin máy tính số lượng phận đặt hàng quy trình kiểm sốt chất lượng chúng chương trình điều khiển cho thiết bị kiểm tra tự động gửi đến phận kiểm tra tiếp nhận Số lượng phận kiểm tra xác định với trợ giúp phương ` Page 19 CAD/CAM/CNC pháp thống kê xem xét hồ sơ hiệu suất chất lượng lịch sử nhà cung cấp Thiết bị kiểm tra tự động đo phận gửi kiểm tra chất lượng với thông tin số lượng phận chấp nhận từ chối cho máy tính Ở đây, tệp hiệu suất nhà cung cấp cập nhật và, cần thiết, đơn đặt hàng cấp cho nhà cung cấp để thay phận bị lỗi bị thiếu Trong bước tiếp theo, phận lưu trữ tự động nhà kho, nơi thùng lưu trữ chọn theo tiêu chí khoảng cách lại ngắn nhất, số lượng giao dịch cho loại phần điều khoản an tồn Các phận quan trọng lưu trữ đảo khác để tránh thiếu hụt phần q trình phân hủy có cần cẩu xếp chồng (Rembold, Blume & Dillmann, 1985) Khi máy tính trung tâm lên lịch cho phần sản xuất, giải phóng phần gửi thơng tin truy xuất đến máy tính kho Nó, đến lượt nó, lệnh cho phần đưa đến khu vực đón, xe nâng gửi máy tính mang phần đến cơng cụ máy Hướng dẫn gia cơng trình tự gia công cho phận xác định tự động máy tính trung tâm biết đến với máy tính nhà máy Máy tính nhà máy gửi chương trình NC cho phần đến cơng cụ máy tương ứng phần gia công kiểm sốt máy tính cơng cụ máy Dữ liệu vận hành từ máy công cụ liệu chất lượng từ phần trả máy tính nhà máy, đánh giá cô đặc, gửi trở lại máy tính trung tâm Từ liệu hoạt động công cụ máy số nhận dạng người tiếp nhận, máy tính trung tâm tính tốn bảng lương Phần tiếp tục kiểm sốt máy tính từ cơng cụ máy khác tự động lưu trữ đệm thành phẩm Việc kiểm kê đệm biết đến với máy tính trung tâm (Rembold, Blume & Dillmann, 1985) Khi tất phận sản phẩm hồn thành lưu trữ, máy tính trung tâm lên lịch trình lắp ráp Máy tính nhà máy phát hành tất phận cần thiết trạm lắp ráp Chúng đưa đến trạm riêng lẻ hệ thống băng tải kiểm sốt máy tính Tiến trình lắp ráp kiểm tra tự động trạm kiểm soát chất lượng khác Khi sản phẩm đến trạm này, nhận diện máy quét máy tính truy xuất chương trình thử nghiệm điều khiển chạy thử nghiệm Dữ liệu thử nghiệm chuyển đến máy tính trung tâm Sản phẩm hoàn thành kiểm tra lại đưa đến kho hàng thành phẩm Ở nhóm lại với kiểm sốt máy tính với sản phẩm khác chuyển đến điểm đến (Rembold, Blume & Dillmann, 1985) Trong nhà máy này, máy tính thực lập kế hoạch, phát hành đơn đặt hàng, kiểm soát máy, báo cáo trạng thái máy, điều khiển chuyển động vật liệu, kiểm soát kho, báo cáo tham dự, tính lương, lập lịch bảo trì nhiệm vụ khác Tuy nhiên, khái niệm ứng dụng máy tính bổ sung để lại cho trí tưởng tượng người đọc Các khía cạnh CAM hệ thống sản xuất Máy tính sử dụng rộng rãi để lập kế hoạch chi tiết kiểm soát hợp pháp hệ thống sản xuất Các hoạt động lập kế hoạch kiểm soát cho hệ thống sản xuất liệt kê Hình 3.11 Lập kế hoạch yêu cầu vật liệu (MRP), ` Page 20 CAD/CAM/CNC lập kế hoạch lực, lập kế hoạch sở, kiểm soát hàng tồn kho quản lý công cụ lập kế hoạch kiểm soát hoạt động cho nguồn lực vật chất Lập kế hoạch sản xuất lập kế hoạch kiểm soát tài nguyên sản xuất theo thời gian Việc kiểm sốt thơng tin / kiến thức sản xuất bao gồm quản lý thông tin quản lý sở liệu sản xuất Phần lại phần thảo luận ngắn gọn hoạt động lập kế hoạch kiểm soát Lập kế hoạch yêu cầu vật liệu hoạt động người khởi xướng cho hệ thống sản xuất Khi quản lý xác định yêu cầu lịch sản xuất (đơn vị xử lý MRP tích hợp thơng tin với trạng thái nhà máy tạo đơn đặt hàng, đơn đặt hàng thông báo lịch), dựa nguyên liệu cần thiết (hóa đơn nguyên vật liệu) ) chuỗi subassembly xác định nhà thiết kế kỹ thuật, tình trạng hàng tồn kho báo cáo từ người quản lý kho lưu trữ, đơn đặt hàng công việc thông báo lập kế hoạch gửi đến người quản lý kiểm soát sàn để chuẩn bị cho sản xuất Lập kế hoạch lực bao gồm thông tin cần thiết để hoàn thành mục tiêu sản xuất, chẳng hạn xác định số lượng máy móc, người, tài nguyên xử lý vật liệu, dụng cụ, v.v Tính sẵn có ca làm việc theo ngày làm việc, ngày làm việc tuần, làm thêm giờ, phụ kiện thiết bị xử lý vật liệu / máy / vật liệu đưa trở lại thiết bị điều khiển MRP, điều chỉnh đơn đặt hàng, đơn đặt hàng thông báo lịch biểu Lên kế hoạch thiết bị xử lý nguyên vật liệu sở vật chất hoạt động lập kế hoạch việc lựa chọn xếp bố trí sở sản xuất, thiết bị xử lý nguyên vật liệu không gian lưu trữ Trong nhiều thập kỷ qua, cơng nghệ nhóm ngày chấp nhận lĩnh vực Đối với sản xuất vừa nhỏ, bố trí GT di động làm giảm thời gian định tuyến phần giảm phần cố định trình chuyển từ máy đến máy khác Giao dịch kiểm soát hàng tồn kho với kiểm soát cấp (kinh tế) hàng tồn kho xếp lại điểm nguyên liệu, bán thành phẩm, phận kết thúc Ngồi ra, kiểm sốt cơng việc trình (WIP) yếu tố quan trọng khu vực Triết lý “sự kịp lúc” (JIT) xu hướng thịnh hành để giảm WIP hàng tồn kho Kiểm kê kiểm sốt lý tưởng chế đảm bảo khơng có chậm trễ việc cung cấp vật liệu Công cụ quản lý hoạt động quan trọng mà thường bị bỏ quên sản xuất kỹ sư Nó liên quan đến theo dõi vị trí cơng cụ, cắt thời gian trôi qua, thời gian cho tái điều hòa, vân vân Giảm thiểu việc làm vỡ dụng cụ nhiệm vụ quan trọng điều khiển mô đun Lập kế hoạch giải điều phối lượng đơn đặt hàng công việc Một số quy tắc FIFO (vào trước, trước), SPT (thời gian xử lý ngắn nhất), LIFO (vào sau, trước) thường sử dụng để xếp hoạt động máy trạm Thời gian dòng chảy trung bình, làm cho khoảng thời gian, sử dụng máy, cập nhật hạn chế biện pháp hiệu suất cho hệ thống sản xuất Quản lý chất lượng q trình đảm bảo chấp nhận thức sản phẩm Chất lượng giao dịch kiểm soát với hoạt động khác nhau, từ thủ tục ` Page 21 CAD/CAM/CNC kiểm tra liên quan đến lấy mẫu thủ tục sử dụng sản xuất Sản xuất giao dịch quản lý thơng tin với dòng chảy phân bổ thông tin liên quan đến nguồn lực sản xuất chức Bao gồm nguồn tài ngun cơng nhân, máy móc, vật tư, dụng cụ, vân vân Thông tin cần thiết cho tất chức sản xuất khác Cơ sở liệu máy tính để quản lý sản xuất thơng tin tiết kiệm khơng gian lưu trữ chuẩn hóa định dạng thơng tin, bước tiến quan trọng cho sản xuất máy tính tích hợp Thơng tin truyền thơng đặc biệt quan trọng cho lớn máy tính-tronghệ thống sản xuất Một số loại khác truyền thông điện tử giao thức có sẵn để cân nhắc khác Ứng dụng sản xuất Nghị định thư (MAP) thứ bậc giao thức sản xuất kiểm soát điện tử tăng nhanh chóng accep- tầm quan Kiểm sốt theo cấp bậc phù hợp cho nhiều hệ thống sản xuất, hai tay máy tính kiểm sốt Kiểm sốt sản xuất Sản xuất kiểm soát bao gồm lượng lớn hoạt động mơi trường nhà máy (Hình 3.12) Tại nhà máy, mức độ hoạt động, kiểm sốt thường nói đến phối hợp loạt hoạt động nhằm đảm bảo hoạt động có lợi nhuận Quản lý vật tư lên kế hoạch sức chứa chức điều khiển cấp độ Tại trung tâm xử lý sở vật chất có tính tổng hợp hơn, chẳng hạn trung tâm sản xuất, trọng tâm điều khiển phối hợp hoạt động để tối đa hóa việc sử dụng tế bào giảm thiểu mức hàng tồn kho Tại mức độ tế bào, kiểm soát liên quan đến xếp phần riêng máy móc ĐIỀU KHIỂN CHẾ TẠO (MANUFACTURING CONTROL) Điều khiển chế tạo gồm nhiều hoạt động môi trường nhà máy Tại nhà máy cấp độ doanh nghiệp, việc điều khiển thường kèm với phối hợp hàng loạt hoạt động để đảm bảo cho doanh nghiệp có lợi nhuận Ở cấp độ này, yếu tố then chốt việc quản lí nguyên vật liệu khả lập kế hoạch Ở trung tâm có phối hợp khả chế tạo, ví dụ trung tâm sản xuất, điều tập trung lớn điều khiển nằm phối hợp hoạt động nhằm tối đa hoá việc tận dụng cell (khoảng trống?) làm tối thiểu hàng tồn kho, nhiều hoạt động khác phần điều hành cell (khoảng trống?) Khi người kĩ sư chế tạo nói việc điều khiển, loại điều khiển mà lưu trữ cách bình thường Hai cấp độ điều khiển truyền thống tồn cell cấp độ cell, khoảng thời gian định đưa để sản xuất phận ` Page 22 CAD/CAM/CNC thường tiến hành sản phẩm lên lịch trình sẵn Tuy nhiên, đa dạng tốc độ, vật liệu cung cấp cho máy, việc gia cơng, hướng điều chỉnh, vv, sử dụng cho gia công vật liệu Sự lựa chọn ứng dụng thay đổi hình thành nên điều tập trung người quản lí nhà xưởng Những nhà xưởng định vị trình chế tạo bản, điều quy trình sản xuất Ở cấp độ quy trình, xe máy, công tắc, thiết bị quay đầu, vv, phải điều khiển để đạt tới chuyển động học mong muốn đòi hỏi việc sản xuất đơn vị Kết luận Cách tiếp cận dựa tính thơng qua nhiều hệ thống lên kế hoạch quy trình, khả tạo điều kiện cho liệu đặc trưng đa dạng nó, ý nghĩa cho việc lên kế hoạch q trình tự động hóa Nó quan trọng để lưu ý hoạt động liên kết với Vì vậy, lặp lặp lại hoạt động phổ biến trình lập kế hoạch Trong phương pháp tiếp cận CAPP, phương pháp biến thể tiếp tục sử dụng số công ty sản xuất với khuynh hướng phấn đấu cho cách tiếp cận mang tính hệ Hệ thống chun gia nhìn chung coi hữu ích q trình lập kế hoạch lên lịch trình Nó cho phép tiếp thu kiến thức từ chuyên gia, để mơ kĩ giải vấn đề chuyên gia nhân lĩnh vực cụ thể.Những lợi ích hệ thống chuyên gia định xác, thời gian tăng, chất lượng cải thiện sử dụng nguồn tài nguyên hiệu Khi quy trình sản xuất có hỗ trợ máy tính sử dụng phạm vi rộng hơn, đề cập đến hoạt động sản xuất có hỗ trợ liên quan đến máy vi tính, ví dụ máy tính điều khiển, máy giám sát, mơ sản xuất xử lý, thông tin liên lạc nhà máy, thử nghiệm khí, thử nghiệm điện, kiểm sốt mơi trường trang thiết bị Khi máy tính hỗ trợ sản xuất sử dụng theo nghĩa hẹp, dùng để gia cơng máy NC, điều bàn luận chương sau Tài liệu tham khảo Alting, L., & Zhang, H (1989) Computer aided process planning: the state-ofthe-art survey International Journal of Production Research, 27(4), 553-585 ` Page 23 CAD/CAM/CNC Cay, F., & Chassapis, C (1997) An IT view on perspectives of computer aided process planning research Computers in Industry, 34(3), 307-337 Chen, T-C., Wysk, R A., & Wang, H-P (1998) Computer-aided manufacturing Prentice Hall New York, USA Marri, H B., Gunasekaran, A., & Grieve, R J (1998) Computer-aided process planning: A state of art International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 14(4), 261- 268 Park, S C (2003) Knowledge capturing methodology in process planning Computer- Aided Design, 35(12), 1109-1117 Rembold, U., Blume, C., & Dillmann, R (1985) Computer-Integrated Manufacturing Technology and Systems Marcel Dekker Inc Rong, Y., & Zhu, Y (1999) Computer-aided fixture design, CRC Press: Carlisle, USA Shen, W., Hao, Q., Yoon, H J., & Norrie, D H (2006) Applications of agentbased sys- tems in intelligent manufacturing: An updated review Advanced Engineering Informatics, 20(4), 415-431 Singh, N (1996) Systems Approach to Computer-Integrated Design and Manufacturing New York, USA: John Wiley & Sons, Inc Vidal, A., Alberti, M., Ciurana, J., & Casadesus, M (2005) A decision support system for optimising the selection of parameters when planning milling operations International Journal of Machine Tools and Manufacture, 45(2), 201210 Zhang, W J., & Xie, S Q (2007) Agent technology for collaborative process planning: A review International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 32(3-4), 315-325 Phân công dich Thành viên Nguyễn Ngọc Trung Nguyễn Đình Quỳnh Nguyễn Quốc Thắng Nguyễn Tuấn Anh Đỗ Văn Đức ` Trang 2-5 6-9 10-14 15-19 20-22 Page 24 ... CHƯƠNG III LẬP KẾ HOẠCH GIA CÔNG VÀ SẢN XUẤT CĨ SỰ HỖ TRỢ CỦA MÁY TÍNH I.Lý thuyết Sản phẩm kết cấu thiết kế để thực công việc yêu cầu Công việc trình sản xuất chế tạo kết cấu thiết kế Các kết cấu... nhiên, nhà máy sản xuất, nơi sản xuất thiết bị khí điện, sản xuất hỗ trợ máy tính thường gọi gia cơng máy tính (CNC) Trong trường hợp này, có lẽ thích hợp để tái CAM máy tính hỗ trợ gia công Phần... vực thiết kế quy hoạch quy trình, máy tính tham gia sâu vào hoạt động sản xuất khác Sản xuất hỗ trợ máy tính hiểu từ quan điểm chung điểm nhìn hẹp Theo nghĩa chung, sản xuất hỗ trợ máy tính đề