Hoạt động sản xuất chỉ có duy nhất ở con người Trong hoạt động sản xuất, con người phải vận dụng trí lực và vật lực Công cụ sản xuất là khâu trung gian truyền tác động của con người lên đối tượng. Trình độ của công cụ sản xuất phản ánh trình độ của sản xuất: lao động thủ công, cơ giới hóa hay tự động hóa. 10 CHƯƠNG 1: NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ HỆ THỐNG SẢN XUẤT LINH HOẠT FMS VÀ HỆ THỐNG SẢN XUẤT TÍCH HỢP CIM 1.1. Khái niệm cơ bản về quá trình sản xuất Hiệu quả của sản xuất được gọi là cao nếu như với một chi phí nhất định cho sản xuất mà nhận được sản phẩm có giá trị cao, hay nhận được sản phẩm có giá trị nhất định với chi phí sản xuất thấp. Vai trò của công cụ sản xuất, trình độ và tính chất của công cụ sản xuất quyết định trình độ và tính chất của quá trình sản xuất, căn cứ vào đó người ta phân biệt các dạng sản xuất. Dạng sản xuất tiên tiến hiện nay: FMS – Flexible Manufacturing Systems, CIM – Computer Integrated Manufacturing. 11 CHƯƠNG 1: NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ HỆ THỐNG SẢN XUẤT LINH HOẠT FMS VÀ HỆ THỐNG SẢN XUẤT TÍCH HỢP CIM 1.1. Khái niệm cơ bản về quá trình sản xuất 12 CHƯƠNG 1: NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ HỆ THỐNG SẢN XUẤT LINH HOẠT FMS VÀ HỆ THỐNG SẢN XUẤT TÍCH HỢP CIM 1.2. Lịch sử phát triển của các hệ thống sản xuất Sản xuất công nghiệp đã trải qua các giai đoạn: Sản xuất thủ công Cơ khí hóa Tự động hóa Giai đoạn của sự tích hợp các quá trình sản xuất tự động Sự tích hợp của công nghệ tự động được biết đến với tên gọi sản xuấ
KHOA CƠ KHÍ HỌC PHẦN: TỰ ĐỘNG HĨA Q TRÌNH SẢN XUẤT FMS & CIM Tuần 1: 18 đến 22/02/2020 GV: Nguyễn Văn Mùi DĐ: 0912878799 Email: nvmui@uneti.edu.vn MỤC TIÊU HỌC PHẦN - Trang bị kiến thức tổng qt q trình cơng nghệ, mơ hình thuật tốn điều khiển q trình cơng nghệ sản xuất hệ thống sản xuất đại - Rèn luyện kỹ tư duy, phân tích trình cơng nghệ nhằm đưa thuật tốn điều khiển q trình cơng nghệ hệ thống sản xuất NỘI DUNG HỌC PHẦN CHƯƠNG Những khái niệm hệ thống sản xuất linh hoạt FMS hệ thống sản xuất tích hợp có trợ giúp máy tính CIM CHƯƠNG Thiết bị hệ thống FMS CHƯƠNG Hệ thống sản xuất tích hợp CIM CHƯƠNG Sản xuất tinh gọn CHƯƠNG Hệ thống sản xuất tức thời NHIỆM VỤ CỦA SINH VIÊN - Dự lớp đầy đủ, giờ, thực tốt nội lớp học online Thời gian đăng nhập từ 18 đến 24/02/2020 - Thực tốt tập, thảo luận, thực hành môn học, thí nghiệm theo yêu cầu giáo viên - Phải đọc nghiên cứu trước giáo trình, tài liệu tham khảo, chuẩn bị ý kiến, đề xuất nghe giảng TÀI LIỆU HỌC TẬP VÀ THAM KHẢO Tài liệu học tập: Bài giảng Tự động hóa trình sản xuất FMS & CIM – Khoa Cơ khí - Trường ĐH KT- KTCN Tài liệu tham khảo: Tự động hố q trình sản xuất – GS TS Trần Văn Địch – Nhà xuất khoa học kỹ thuật – 2001 Hệ thống sản xuất linh hoạt FMS hệ thống sản xuất tích hợp CIM – GS TS Trần Văn Địch – Nhà xuất khoa học kỹ thuật – 2011 Tự động hóa q trình sản xuất- Nguyễn Duy Anh– NXB KHKT2016 CHƯƠNG 1: NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ HỆ THỐNG SẢN XUẤT LINH HOẠT FMS VÀ HỆ THỐNG SẢN XUẤT TÍCH HỢP CIM 1.1 Khái niệm trình sản xuất 1.2 Lịch sử phát triển hệ thống sản xuất 1.3 Vai trò máy tính sản xuất 1.4 Mơ hình, cấu trúc hệ thống sản xuất 1.5 Xu hướng linh hoạt hóa trình sản xuất 1.6 Hệ thống sản xuất linh hoạt FMS 1.7 Hệ thống sản xuất tích hợp CIM CHƯƠNG 1: NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ HỆ THỐNG SẢN XUẤT LINH HOẠT FMS VÀ HỆ THỐNG SẢN XUẤT TÍCH HỢP CIM Một số thuật ngữ bản: CHƯƠNG 1: NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ HỆ THỐNG SẢN XUẤT LINH HOẠT FMS VÀ HỆ THỐNG SẢN XUẤT TÍCH HỢP CIM 1.1 Khái niệm trình sản xuất Qúa trình sản xuất trình mà người, trí lực vật lực mình, thơng qua cơng cụ sản xuất tác động lên đối tượng sản xuất, thay đổi thuộc tính để biến thành sản phẩm, thỏa mãn yêu cầu tiêu dùng xã hội CHƯƠNG 1: NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ HỆ THỐNG SẢN XUẤT LINH HOẠT FMS VÀ HỆ THỐNG SẢN XUẤT TÍCH HỢP CIM 1.1 Khái niệm trình sản xuất Đặc điểm: - Hoạt động sản xuất có người - Trong hoạt động sản xuất, người phải vận dụng trí lực vật lực - Công cụ sản xuất khâu trung gian truyền tác động người lên đối tượng Trình độ cơng cụ sản xuất phản ánh trình độ sản xuất: lao động thủ công, giới hóa hay tự động hóa CHƯƠNG 1: NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ HỆ THỐNG SẢN XUẤT LINH HOẠT FMS VÀ HỆ THỐNG SẢN XUẤT TÍCH HỢP CIM 1.1 Khái niệm trình sản xuất Hiệu sản xuất gọi cao với chi phí định cho sản xuất mà nhận sản phẩm có giá trị cao, hay nhận sản phẩm có giá trị định với chi phí sản xuất thấp Vai trị cơng cụ sản xuất, trình độ tính chất cơng cụ sản xuất định trình độ tính chất q trình sản xuất, vào người ta phân biệt dạng sản xuất Dạng sản xuất tiên tiến nay: FMS – Flexible Manufacturing Systems, CIM – Computer Integrated Manufacturing 10 CHƯƠNG 1: NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ HỆ THỐNG SẢN XUẤT LINH HOẠT FMS VÀ HỆ THỐNG SẢN XUẤT TÍCH HỢP CIM 1.6 Hệ thống sản xuất linh hoạt FMS Loại 2: Gồm tế bào gia công tự động vạn điều khiển từ mạng máy tính hệ thống vận chuyển phôi tự động - Trong FMS loại chi tiết loại gia cơng theo nhiều tiến trình cơng nghệ khác tế bào gia công tự động (mô đun sản xuất tự động) - FMS loại sử dụng rộng rãi trường hợp chi tiết có thời gian gia công không lớn Loại 3: Là dây chuyền tự động linh hoạt Trong FMS loại nguyên công thực máy - Hệ thống vận chuyển phơi đảm bảo tiến trình cứng cho chi tiết thơng thường thực dạng băng tải hay máy quay vòng 43 CHƯƠNG 1: NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ HỆ THỐNG SẢN XUẤT LINH HOẠT FMS VÀ HỆ THỐNG SẢN XUẤT TÍCH HỢP CIM 1.6 Hệ thống sản xuất linh hoạt FMS Ngồi người ta cịn phân kiểu FMS ra: - FMS tuần tự: Sản xuất loạt chi tiết sau lập kế hoạch chuẩn bị cho sản xuất loạt (giống dây chuyền sản xuất linh hoạt loạt nhỏ) - FMS ngẫu nhiên: Sản xuất chi tiết thời gian - FMS mô đun: Cho phép người sử dụng mở rộng loại 44 CHƯƠNG 1: NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ HỆ THỐNG SẢN XUẤT LINH HOẠT FMS VÀ HỆ THỐNG SẢN XUẤT TÍCH HỢP CIM 1.6 Hệ thống sản xuất linh hoạt FMS Sự cần thiết FMS: - Mục tiêu sản xuất máy nhận vật liệu chi tiết thời gian - Quá nhiều sớm tạo ứ đọng - Quá chậm gây chậm trễ tiến độ máy không hoạt động Kết nhiều trường hợp sử dụng không hết khả khai thác thiết bị Giải pháp FMS: - FMS giúp quản lý điều khiển nhân tố khó kiểm sốt đáp ứng yêu cầu khách hàng cách: 45 CHƯƠNG 1: NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ HỆ THỐNG SẢN XUẤT LINH HOẠT FMS VÀ HỆ THỐNG SẢN XUẤT TÍCH HỢP CIM 1.6 Hệ thống sản xuất linh hoạt FMS Nâng cao điều khiển sản xuất qua: - Giảm số thay đổi khó kiểm sốt - Trang bị phương tiện để nhận biết xử lý nhanh với sai lệch kế hoạch sản xuất - Giảm phụ thuộc vào người Giảm lao động trực tiếp qua: - Giảm vận hành công nhân - Loại bỏ phụ thuộc vào kỹ thợ máy Nâng cao việc xử lý với: - Những thay đổi kỹ thuật - Thời gian dừng máy - Lỗi dụng cụ cắt - Vận chuyển vật liệu chậm 46 CHƯƠNG 1: NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ HỆ THỐNG SẢN XUẤT LINH HOẠT FMS VÀ HỆ THỐNG SẢN XUẤT TÍCH HỢP CIM 1.6 Hệ thống sản xuất linh hoạt FMS Nâng cao thích nghi qua đồng hóa nhanh dễ dàng với khối lượng sản phẩm thay đổi thêm sản phẩm Tăng khả khai thác máy qua việc loại bỏ thời gian cài đặt máy, khai thác tính tự động để thay can thiệp tay Ứng dụng FMS: áp dụng lĩnh vực sản xuất sau: - Gia cơng cắt kim loại - Tạo hình kim loại - Lắp ráp - Hàn - Xử lý bề mặt - Kiểm tra - Kiểm nghiệm Trong FMS sử dụng phổ biến gia công cắt kim loại 47 CHƯƠNG 1: NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ HỆ THỐNG SẢN XUẤT LINH HOẠT FMS VÀ HỆ THỐNG SẢN XUẤT TÍCH HỢP CIM 1.7 Hệ thống sản xuất tích hợp CIM CIM giải pháp ứng dụng 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 nó: - Theo hiệp hội nhà sản xuất – SME (Society of Manufacturing Engineers): CIM hệ thống tích hợp có khả cung cấp trợ giúp máy tính cho tất chức thương mại, bao gồm hoạt động từ khâu tiếp nhận đơn hàng cung cấp sản phẩm nhà máy sản xuất - Theo từ điển công nghệ tiên tiến: CIM nhà máy tự động hóa tồn phần, nơi mà tất q trình sản xuất tích hợp điều khiển máy tính 48 CHƯƠNG 1: NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ HỆ THỐNG SẢN XUẤT LINH HOẠT FMS VÀ HỆ THỐNG SẢN XUẤT TÍCH HỢP CIM 1.7 Hệ thống sản xuất tích hợp CIM - Theo định nghĩa cơng ty máy tính IBM: CIM ứng dụng, có khả cung cấp sở nhận thức cho việc tích hợp dịng thơng tin thiết kế sản phẩm, kế hoạch sản xuất, việc thiết lập điều khiển nguyên công - Theo hãng SIEMENS: CIM khơng phải sản phẩm hồn thiện mà chiến lược khái niệm để đạt mục trường nhà máy Mục đích CIM tăng lợi nhuận nhà sản xuất Để tăng lợi nhuận nhà sản xuất phải không ngừng nâng cao suất chất lượng sản phẩm, đồng thời phải tăng tính linh hoạt HTSX nhờ công nghệ tiên tiến CIM 49 CHƯƠNG 1: NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ HỆ THỐNG SẢN XUẤT LINH HOẠT FMS VÀ HỆ THỐNG SẢN XUẤT TÍCH HỢP CIM 1.7 Hệ thống sản xuất tích hợp CIM Ưu điểm CIM: - Tính linh hoạt sản phẩm sản lượng - Nâng cao suất chất lượng gia cơng - Hồn thiện giao diện gữa thiết kế sản xuất - Giảm lao động trực tiếp lao động gián tiếp - Thiết kế có suất độ xác cao - Tiêu chuẩn hóa cao - Tiết kiệm thời gian mặt sản xuất - Tạo sở liệu chung để loại trừ phận chứa liệu độc lập - Loại trừ công việc lặp lại không cần thiết - Giảm thời gian giám sát sản xuất số cán trực tiếp thực công việc 50 CHƯƠNG 1: NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ HỆ THỐNG SẢN XUẤT LINH HOẠT FMS VÀ HỆ THỐNG SẢN XUẤT TÍCH HỢP CIM 1.7 Hệ thống sản xuất tích hợp CIM Các thành phần CIM: 51 CHƯƠNG 1: NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ HỆ THỐNG SẢN XUẤT LINH HOẠT FMS VÀ HỆ THỐNG SẢN XUẤT TÍCH HỢP CIM 1.7 Hệ thống sản xuất tích hợp CIM Phạm vi CAD/CAM CIM - CIM bao gồm tất chức công nghệ CAD/CAM hoạt động kinh doanh công ty - Một hệ thống CIM lý tưởng thường áp dụng cơng nghệ máy tính vào tất hoạt động sản xuất xử lý thông tin sản xuất, từ nhận đơn hàng, thiết kế sản xuất đến vận chuyển hàng hoad hỗ trợ sau bán hàng 52 CHƯƠNG 1: NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ HỆ THỐNG SẢN XUẤT LINH HOẠT FMS VÀ HỆ THỐNG SẢN XUẤT TÍCH HỢP CIM 1.7 Hệ thống sản xuất tích hợp CIM Các phần tử tự động hóa hệ CIM 53 CHƯƠNG 1: NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ HỆ THỐNG SẢN XUẤT LINH HOẠT FMS VÀ HỆ THỐNG SẢN XUẤT TÍCH HỢP CIM 1.7 Hệ thống sản xuất tích hợp CIM Tiếp cận từ lên: Ưu điểm: - Các mơ đun xây dựng đồng thời vận hành độc lập với nhau, thời gian rút ngắn - Nếu điều kiện tài khơng cho phép đại hóa phần hệ thống Nhược điểm: - Khó đảm bảo đồng phần cứng phần mềm 54 CHƯƠNG 1: NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ HỆ THỐNG SẢN XUẤT LINH HOẠT FMS VÀ HỆ THỐNG SẢN XUẤT TÍCH HỢP CIM 1.7 Hệ thống sản xuất tích hợp CIM Cũng tiếp cận CIM từ nhân tố riêng biệt: - Xuất phát từ CAM: Do nhà công nghệ tiến hành, nhằm tự động hóa q trình sản xuất, vận chuyển, kho tang, kiểm tra… - Xuất phát từ PP&C (Production Planning & Control): Giải pháp xuất phát từ phía tổ chức với mục tiêu cải thiện cơng tác kế hoạch hóa, điều độ sản xuất, cải thiện tiêu kinh tế: giảm thời gian chuẩn bị sản xuất, hoạch định hợp lý loạt sản phẩm, giảm chu kỳ sản xuất sản phẩm tồn phân xưởng - Xuất phát từ CAD/CAM: Đó ứng dụng đồng phân hệ CAD, CAM, CAQ Giải pháp khắc phục tình trạng đồng bộ, trùng lắp yếu tố kỹ thuật - Giải pháp CIM: Là kết hợp CAD/CAM PP&C, bắt đầu tích hợp cơng đoạn tự động hóa với mạng truyền thơng sở liệu trung tâm 55 TỔNG KẾT BUỔI HỌC CÁC VẤN ĐỀ ĐÃ TRÌNH BÀY Khái niệm trình sản xuất Lịch sử phát triển hệ thống sản xuất Vai trị máy tính sản xuất Mơ hình, cấu trúc hệ thống sản xuất Xu hướng linh hoạt hóa trình sản xuất Hệ thống sản xuất linh hoạt FMS Hệ thống sản xuất tích hợp CIM 56 CHUẨN BỊ BÀI CHO BUỔI HỌC SAU SV CHUẨN BỊ CÁC VẤN ĐỀ SAU Máy CNC hiệu việc tập hợp máy CNC thành hệ thống FMS Robot công nghiệp hệ thống sản xuất linh hoạt FMS Các hệ thống tế bào sản xuất linh hoạt Hệ thống lắp ráp linh hoạt Hệ thống kiểm tra tự động FMS Hệ thống vận chuyển – kho chứa ... kỹ thuật – 2 011 Tự động hóa q trình sản xuất- Nguyễn Duy Anh– NXB KHKT2 016 CHƯƠNG 1: NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ HỆ THỐNG SẢN XUẤT LINH HOẠT FMS VÀ HỆ THỐNG SẢN XUẤT TÍCH HỢP CIM 1. 1 Khái niệm trình... nay: FMS – Flexible Manufacturing Systems, CIM – Computer Integrated Manufacturing 10 CHƯƠNG 1: NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ HỆ THỐNG SẢN XUẤT LINH HOẠT FMS VÀ HỆ THỐNG SẢN XUẤT TÍCH HỢP CIM 1. 1 Khái... xuất 1. 2 Lịch sử phát triển hệ thống sản xuất 1. 3 Vai trò máy tính sản xuất 1. 4 Mơ hình, cấu trúc hệ thống sản xuất 1. 5 Xu hướng linh hoạt hóa q trình sản xuất 1. 6 Hệ thống sản xuất linh hoạt FMS