Nghiên cứu giải pháp tích hợp trong hệ thống tự động hóa

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ⎯ ⎯ ™™™ ⎯ ⎯ Ks ĐƯỜNG CÔNG TRUYỀN NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP TÍCH HP TRONG HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG HOÁ SẢN XUẤT CHUYÊN NGÀNH : CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY Mà SỐ NGÀNH : 2.01.00 LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH, THÁNG 10 NĂM 2003 CÔNG TRÌNH ĐƯC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH ⎯ ⎯ ™™™ ⎯ ⎯ CÁN BỘ HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS PHẠM NGỌC TUẤN CÁN BỘ CHẤM NHẬN XÉT 1: PGS.TS ĐẶNG VĂN NGHÌN CÁN BỘ CHẤM NHẬN XÉT 2: GS.TSKH NGUYỄN AN VĨNH Luận văn thạc sĩ bảo vệ HỘI ĐỒNG CHẤM BẢO VỆ LUẬN VĂN THẠC SĨ – TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA, ngày 25 tháng 10 năm 2003 Có thể tìm hiểu luận văn Thư Viện Cao Học - Trường Đại Học Bách Khoa - Đại Học Quốc Gia TP Hồ Chí Minh TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA PHÒNG ĐÀO TẠO SAU ĐẠI HỌC CỘNG HOÀ Xà HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM ĐỘC LẬP – TỰ DO – HẠNH PHÚC TP.HCM, ngày 30 tháng 09 năm 2003 NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên : ĐƯỜNG CÔNG TRUYỀN Phái Ngày, tháng, năm sinh: 30 / 10 / 1977 Chuyên ngành : NAM Nơi sinh: LONG AN : CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY Mã số : 2.01.00 I- TÊN ĐỀ TÀI: “NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP TÍCH HP TRONG HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG HOÁ SẢN XUẤT” II- NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: Nghiên cứu tổng quan hệ thống tự động hoá tích hợp toàn diện Xây dựng mô hình hệ thống tự động hoá tích hợp toàn diện phục vụ cho doanh nghiệp Xây dựng triển khai mô hình hệ thống tự động hoá tích hợp toàn diện cho doanh nghiệp may Xây dựng module dự báo nhu cầu ngành may Nghiên cứu xây dựng giải pháp tối ưu hoá nhằm nâng cao suất ngành may Lựa chọn công nghệ tích hợp, phân tích trình vận hành tích hợp liệu cho toàn hệ thống tự động hoá tích hợp toàn diện cho doanh nghiệp may III- NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: IV- NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 30 / 09 / 2003 V- HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: TS PHẠM NGỌC TUẤN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN TS PHẠM NGỌC TUẤN CHỦ NHIỆM NGÀNH BỘ MÔN QUẢN LÝ CHUYÊN NGÀNH TS PHẠM NGỌC TUẤN PGS TS TRẦN DOÃN SƠN Nội dung đề cương luận văn thạc só Hội Đồng Chuyên Ngành thông qua Ngày 30 tháng 09 năm 2003 PHÒNG ĐÀO TẠO SAU ĐẠI HỌC KHOA QUẢN LÝ NGÀNH Luận văn Thạc só Kỹ thuật Học viên: Đường Công Truyền LỜI CẢM ƠN Xin kính lời cảm ơn thầy TS PHẠM NGỌC TUẤN tận tình hướng dẫn, giúp đỡ tạo nhiều điều kiện thuận lợi cho suốt trình thực hoàn chỉnh luận văn Xin cảm ơn: ¾ TS Nguyễn Minh Hà đưa ý kiến hữu ích giúp xây dựng hoàn chỉnh mô hình hệ thống tự động hoá tích hợp toàn diện cho doanh nghiệp may ¾ Quý Thầy Cô Khoa Cơ Khí - Trường Đại Học Bách Khoa TP Hồ Chí Minh cung cấp, truyền thụ kiến thức kinh nghiệm thời gian học tập thực luận văn ¾ Các anh chị nhân viên công ty VietSoft góp ý hổ trợ việc chạy chương trình phần mềm ¾ PGS.TS Đặng Văn Nghìn GS.TSKH Nguyễn An Vónh đọc phản biện đề tài Đặc biệt, xin gửi lời cảm ơn chia sẻ niềm vui đến gia đình người thân giúp đỡ, động viên, hỗ trợ khích lệ tinh thần cho suốt trình học tập thực luận văn TP HỒ CHÍ MINH, ngày 30 tháng 09 năm 2003 ĐƯỜNG CÔNG TRUYỀN Trường Đại học Bách khoa TP Hồ Chí Minh i Luận văn Thạc só Kỹ thuật Học viên: Đường Công Truyền TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ Đề tài nghiên cứu xây dựng mô hình hệ thống tự động hoá tích hợp toàn diện phục vụ cho doanh nghiệp Từ đó, xây dựng triển khai mô hình hệ thống tự động hoá tích hợp toàn diện cho doanh nghiệp may Phân tích chi tiết hệ thống thông tin quản lý điều khiển môi trường sản xuất hệ như: hệ thống hoạch định nguồn lực doanh nghiệp BK-ERP, hệ thống điều hành sản xuất BKMES, hệ thống điều khiển số phân tán BK-DCS, hệ thống CAD/CAM cho phép công ty định thời gian thực từ cấp quản lý Đề tài xây dựng module dự báo nhu cầu giải pháp tối ưu hoá nhằm nâng cao suất ngành may Phân tích trình trao đổi liệu tích hợp thành phần mô hình hệ thống tự động hoá tích hợp toàn diện cho doanh nghiệp may vừa xây dựng, phân tích chi tiết quy trình vận hành từ lúc bắt đầu nhận đơn hàng bàn giao sản phẩm cho khách hàng điển hình doanh nghiệp may CÁC TỪ KHÓA: ERP, MES, DCS, Tích hợp, Dự báo, Tối ưu hóa Trường Đại học Bách khoa TP Hồ Chí Minh ii Luận văn Thạc só Kỹ thuật Học viên: Đường Công Truyền ABSTRACT OF MASTER’S THESIS In thesis, a model of totally integration automation system for Enterprises is studied and designed Since then, construct and develop the model of totally integration automation system for Garment – Enterprises Detailed analysis of management information and control system in the new generation manufacturing environment, such as: Enterprise Resource Planning system BK – ERP; Manufacturing Execution System BK - MES; plant floor manufacturing system or the Distributed Control System BK - DCS; and the CAD/CAM System enabling real time decision-making at the management level of the company Master’s thesis also constructs a demand forecasting and optimization module for productive rising on Garment field Analyze the process of integration data changes from components on modeling of totally integration automation system for Garment – Enterprises were constructed, detailed analysis of operation process from order receiving to distribution to the customer typical of Garment - Business KEYWORDS: ERP, MES, DCS, Integration, Forcasting, Optimization Trường Đại học Bách khoa TP Hồ Chí Minh iii Luận văn Thạc só Kỹ thuật Học viên: Đường Công Truyền MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ ii BẢNG LIỆT KÊ HÌNH VẼ iv BẢNG LIỆT KÊ BẢNG BIỂU vii MỘT SỐ THUẬT NGỮ SỬ DỤNG TRONG ĐỀ TÀI viii MUÏC LUÏC xii CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 Hiện trạng sản xuất công nghiệp 1.2 Một số mô hình hệ thống tự động hoá tích hợp toàn diện giới 1.3 Lợi ích hệ thống tự động hoá tích hợp toàn diện 10 1.4 Tình hình nghiên cứu triển khai hệ thống tự động hoá tích hợp toàn diện Việt Nam 12 1.5 Mục tiêu nội dung nghiên cứu 12 CHƯƠNG XÂY DỰNG MÔ HÌNH HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG HOÁ TÍCH HP TOÀN DIỆN CHO CÁC DOANH NGHIỆP 2.1 Xây dựng mô hình hệ thống tự động hoá tích hợp toàn diện 14 2.2 Hệ thống hoạch định nguồn lực doanh nghiệp BK-ERP 18 2.3 Hệ thống điều hành sản xuất BK-MES 20 2.3.1 Các chức hệ thống điều hành sản xuất 21 2.3.2 Các chức hỗ trợ hệ thống điều hành sản xuất 23 2.4 Hệ thống điều khiển BK-DCS 25 2.5 Hệ thống CAD/CAM 29 Trường Đại học Bách khoa TP Hồ Chí Minh xii Luận văn Thạc só Kỹ thuật Học viên: Đường Công Truyền CHƯƠNG HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG HOÁ TÍCH HP TOÀN DIỆN CHO DOANH NGHIỆP MAY 3.1 Vì cho doanh nghiệp may 34 3.2 Xaây dựng mô hình hệ thống tự động hoá tích hợp toàn diện cho doanh nghiệp may 35 3.3 Heä thống hoạch định nguồn lực doanh nghiệp may Garment-ERP 36 3.3.1 Các module hệ thống hoạch định nguồn lực doanh nghiệp may Garment-ERP 36 3.3.2 So sánh hệ thống hoạch định nguồn lực doanh nghiệp may Garment-ERP với BK-ERP 43 3.4 Hệ thống chuyền may tự động 43 3.4.1 Giới thiệu 43 3.4.2 Hệ thống khí chuyền may tự động 44 3.4.3 Sơ đồ khối hệ thống điều khiển chuyền may tự động 47 3.4.3.1 Sơ đồ khối khối giao tiếp với máy tính 48 3.4.4.2 Sơ đồ khối khối điều khiển trạm làm việc 48 3.4.5.3 Sơ đồ khối khối panel & bàn phím 49 3.4.4 Lưu đồ chương trình điều khiển hệ thống chuyền may tự động 49 3.4.5 Các chế độ phân phối hàng chuyền may tự động 52 3.4.6 Lợi ích hệ thống chuyền may tự động 55 3.5 Hệ thống điều hành sản xuất Garment-MES 56 3.6 Hệ thống Garment-CAD/CAM 56 3.6.1 Ứng dụng Garment-CAD 56 3.6.2 Ứng dụng Garment-CAM 57 CHƯƠNG 4: XÂY DỰNG MODULE DỰ BÁO NHU CẦU TRONG NGÀNH MAY 4.1 Sự cần thiết phải dự baùo 60 4.2 Xây dựng giải thuật cho mô hình dự báo 62 4.2.1 Dự baùo doanh thu 62 4.2.2 Dự báo số lượng bán haøng 64 4.2.3 Dự báo nhu cầu sản xuất 66 Trường Đại học Bách khoa TP Hồ Chí Minh xiii Luận văn Thạc só Kỹ thuật Học viên: Đường Công Truyền CHƯƠNG XÂY DỰNG GIẢI PHÁP TỐI ƯU HOÁ TRONG NGÀNH MAY 5.1 Xây dựng giải pháp tối ưu hoá phân công lao động nhằm nâng cao suất 70 5.1.1 Sự cần thiết việc tối ưu hoá việc phân công lao động sản xuất 70 5.1.2 Nội dung toán 72 5.1.3 Xây dựng giải thuật toán 72 5.1.4 Một số giao diện chương trình 74 5.2 Xây dựng giải pháp tối ưu hoá kế hoạch cắt may nhằm nâng cao suất suất 75 5.2.1 Lập kế hoạch cắt tự động 76 5.2.2 Lập kế hoạch may tự động 78 CHƯƠNG TÍCH HP DỮ LIỆU GIỮA CÁC HỆ THỐNG TRONG NGÀNH MAY 6.1 Lựa chọn công nghệ tích hợp 82 6.2 Tích hợp liệu hệ thống ngành may 82 6.2.1 Cơ sở liệu dùng chung hệ thống tích hợp 82 6.2.2 Tích hợp liệu Garment-CAD/CAM 83 6.2.3 Tích hợp liệu Garment-ERP với Garment-CAD/CAM 83 6.3 Lợi ích việc tự động hoá tích hợp toàn diện ngành may 91 KẾT LUẬN 94 TÀI LIỆU THAM KHẢO 96 TÓM TẮT LÝ LỊCH TRÍCH NGANG 100 PHUÏ LUÏC 101 PHUÏ LUÏC 108 PHUÏ LUÏC 118 PHUÏ LUÏC 125 PHUÏ LUÏC 127 Trường Đại học Bách khoa TP Hồ Chí Minh xiv Luận văn Thạc só Kỹ thuật Học viên: Đường Công Truyền MỘT SỐ THUẬT NGỮ SỬ DỤNG TRONG ĐỀ TÀI APS = Advanced Planning Scheduling = Lập kế hoạch lập trình nâng cao APT = Automated Program Tooling = Công cụ lập trình tự động CAD = Computer Aided Design = Thiết kế với trợ giúp máy tính CAM = Computer Aided Manufacturing = Gia công với trợ giúp máy tính CAPP = Computer Aided Process Planning = Lập quy trình công nghệ với trợ giúp máy tính CASA = The Computer and Automated System Association = Hiệp hội hệ thống tự động máy tính COM = Component Object Model = Mô hình đối tượng thành phần CIM = Computer Integrated Manufacturing = Sản xuất tích hợp nhờ máy tính CORBA = Common Object Request Broker Architecture CSM = Component & Supplier Management = Quản lý phụ tùng nhà cung cấp DCOM = Distributed Component Object Model = Mô hình đối tượng thành phần phân tán DCS = Distributed Control System = Hệ thống điều khiển phân tán (phân bố) DFM = Design for manufacturing = Thiết kế để chế tạo EAI = Enterprise Application Integration = Tích hợp ứng dụng doanh nghiệp Trường Đại học Bách khoa TP Hồ Chí Minh viii Luận văn Thạc só Kỹ thuật PHỤ LỤC Học viên: Đường Công Truyền 3: MỘT SỐ GIAO DIỆN CỦA PHẦN MỀM GARMENT-ERP Hình PL3.1: Quản lý nhân Trường Đại học Bách khoa TP Hồ Chí Minh 118 Luận văn Thạc só Kỹ thuật Học viên: Đường Công Truyền Hình PL3.2: Qui trình công nghệ chuẩn Hình PL3.3: Thực cắt Trường Đại học Bách khoa TP Hồ Chí Minh 119 Luận văn Thạc só Kỹ thuật Học viên: Đường Công Truyền Hình PL3.4: Tình trạng sản xuất Hình PL3.5: Sao chép qui trình công nghệ Trường Đại học Bách khoa TP Hồ Chí Minh 120 Luận văn Thạc só Kỹ thuật Học viên: Đường Công Truyền Hình PL3.6: Bản theo dõi tiến độ sản xuất Hình PL3.7: Nhập kho nguyên phụ liệu Trường Đại học Bách khoa TP Hồ Chí Minh 121 Luận văn Thạc só Kỹ thuật Học viên: Đường Công Truyền Hình PL3.8: Xuất kho nguyên phụ liệu Hình PL3.9: Bảng kế hoạch sản xuất Trường Đại học Bách khoa TP Hồ Chí Minh 122 Luận văn Thạc só Kỹ thuật Học viên: Đường Công Truyền Hình PL3.10: Danh sách vật tư Hình PL3.11: Đơn đặt hàng Trường Đại học Bách khoa TP Hồ Chí Minh 123 Luận văn Thạc só Kỹ thuật Học viên: Đường Công Truyền Hình PL3.12: Quy trình công nghệ Trường Đại học Bách khoa TP Hồ Chí Minh 124 Luận văn Thạc só Kỹ thuật PHỤ LỤC Học viên: Đường Công Truyền 4: MỘT SỐ HÌNH ẢNH VỀ HỆ THỐNG CHUYỀN MAY TỰ ĐỘNG Hình PL4.1: Cơ cấu đưa móc treo trạm Trường Đại học Bách khoa TP Hồ Chí Minh 125 Luận văn Thạc só Kỹ thuật Học viên: Đường Công Truyền Hình PL4.2: Cơ cấu dẫn hướng móc treo Hình PL4.3: Hệ thống Panel bàn phím Trường Đại học Bách khoa TP Hồ Chí Minh 126 Luận văn Thạc só Kỹ thuật PHỤ LỤC Học viên: Đường Công Truyền 5: MỘT SỐ GIAO DIỆN CỦA PHẦN MỀM GARMENT-MES Hình PL5.1: Giao diện chung Trường Đại học Bách khoa TP Hồ Chí Minh 127 Luận văn Thạc só Kỹ thuật Học viên: Đường Công Truyền Hình PL5.2: Giao diện với hệ thống hoạch định Hình PL5.3: Quản lý chất lượng Trường Đại học Bách khoa TP Hồ Chí Minh 128 Luận văn Thạc só Kỹ thuật Học viên: Đường Công Truyền Hình PL5.4: Quản lý vật tư/bán thành phẩm Hình PL5.5: Quản lý nhà cung cấp Trường Đại học Bách khoa TP Hồ Chí Minh 129 Luận văn Thạc só Kỹ thuật Học viên: Đường Công Truyền Hình PL5.6: Thu thập liệu Hình PL5.7: Các trạm làm việc Trường Đại học Bách khoa TP Hồ Chí Minh 130 Luận văn Thạc só Kỹ thuật Học viên: Đường Công Truyền Hình PL5.8: Quản lý bảo trì Hình PL5.9: Quản lý liệu sản phẩm Trường Đại học Bách khoa TP Hồ Chí Minh 131 Luận văn Thạc só Kỹ thuật Học viên: Đường Công Truyền TÓM TẮT LÝ LỊCH TRÍCH NGANG Họ tên: ĐƯỜNG CÔNG TRUYỀN Phái: NAM Ngày, tháng, năm sinh: 03 / 10 / 1977 Nơi sinh: LONG AN Địa liên lạc: Phòng Tự động hoá Robot, VIỆN CƠ HỌC ỨNG DỤNG, 291 Điện Biên Phủ, F7, Q3, TP.HCM Điện thoại: 08.9307577 (CQ) QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO: Từ 1995 đến 2000: Học Đại học chuyên ngành Cơ khí Chế tạo máy-Khoa Cơ khí-Trường Đại Học Bách Khoa TP.HCM Từ 2001 đến 2003: Học Cao học chuyên ngành Cơ khí Chế tạo máy-Khoa Cơ khí-Trường Đại Học Bách Khoa TP.HCM QUÁ TRÌNH CÔNG TÁC: Từ 2001 đến 2003: nhân viên phòng Phòng Tự động hoá Robot, VIỆN CƠ HỌC ỨNG DỤNG, TP.HCM Trường Đại học Bách khoa TP Hồ Chí Minh 100 ... TÀI: “NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP TÍCH HP TRONG HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG HOÁ SẢN XUẤT” II- NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: Nghiên cứu tổng quan hệ thống tự động hoá tích hợp toàn diện Xây dựng mô hình hệ thống tự động. .. thiết hệ thống tự động hoá tích hợp toàn diện, số mô hình hệ thống tự động hoá tích hợp toàn diện phổ biến giới Trong chương làm rõ mục tiêu nội dung nghiên cứu đề tài Chương 2: Xây dựng giải pháp. .. Lợi ích hệ thống tự động hoá tích hợp toàn diện 10 1.4 Tình hình nghiên cứu triển khai hệ thống tự động hoá tích hợp toàn diện Việt Nam 12 1.5 Mục tiêu nội dung nghiên cứu