Nghiên cứu đánh giá tính năng của hệ thống CIM

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI PHẠM VĂN NAM PHẠM VĂN NAM CƠ ĐIỆN TỬ NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ TÍNH NĂNG CỦA HỆ THỐNG CIM LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC CƠ ĐIỆN TỬ KHOÁ 2009 Hà Nội – 2011 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI PHẠM VĂN NAM NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ TÍNH NĂNG CỦA HỆ THNG CIM Chuyờn ngnh: CƠ ĐIệN Tử LUậN VĂN THạC SÜ KHOA HäC NG¦êI H¦íNG DẫN KHOA HọC: TS NGUyễN văn huyến Hà Nội 2012 Luận văn Thạc sỹ khoa học MỤC LỤC Trang LỜI CAM ĐOAN DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU 10 LỜI MỞ ĐẦU 11 Chương KẾT CẤU HỆ THỐNG FMS, CIM 12 1.1 Tổng quan sản xuất tích hợp có trợ giúp máy tính 12 1.1.1 Định nghĩa CIM .12 1.1.2 Ứng dụng CIM .13 1.1.3 Hiệu CIM 14 1.1.4 Hướng phát triển CIM 14 1.2 Cấu trúc hệ thống CIM 16 1.2.1 Máy công cụ CNC hệ thống CIM .16 1.3 Các tiêu gia công máy CNC 21 1.3.1 Thơng số hình học .21 1.3.2 Độ xác máy CNC 22 1.3.3 Độ tin cậy máy CNC .23 1.3.4 Tính vạn máy CNC 24 1.3.5 Robot công nghiệp hệ thống CIM .24 1.3.6 Kho chứa tự động hệ thống CIM 29 1.3.7 Hệ thống vận chuyển - tích trữ chi tiết gia công CIM 33 1.4 Hệ thống điều khiển CIM .38 HVTH: Phạm Văn Nam Luận văn Thạc sỹ khoa học 1.4.1 Hoạt động điều khiển logic khả lập trình PLC hệ thống CIM 38 1.4.2 Giới thiệu chung PLC 38 1.4.3 Các PLC thường gặp .39 1.5 Hệ thống kiểm tra CIM 41 1.5.1 Chức hệ thống kiểm tra tự động 41 1.5.2 Cấu trúc hệ thống kiểm tra tự động .41 1.5.3 Nguyên tắc xây dựng hệ thống kiểm tra tự động .43 1.5.4 Các thông số cần kiểm tra q trình gia cơng chi tiết 43 1.6 Lập trình gia cơng hệ thống CIM 45 1.6.1 Lập trình cho máy CNC hệ thống CIM 45 1.7 Lập trình cho Robot hệ thống CIM .48 1.7.1 Cơ sở lập trình cho robot, ngơn ngữ MCL II .48 1.7.3 Các bước để lập trình chương trình robot 53 1.8 Hệ thống Lắp Ráp tự động CIM 54 1.8.1 Khái niệm hệ thống lắp ráp tự động .54 1.8.2 Cấu trúc hệ thống lắp ráp tự động 56 Chương CÁC PHẦN MỀM CIM 58 2.1 Lý luận chung điều khiển logic lập trình PLC 58 2.1.1 Mở đầu: 58 2.1.2 Các thành phần PLC 59 2.1.3 Các vấn đề lập trình: 64 2.1.4 Đánh giá ưu nhược điểm PLC: .68 2.2 Giải pháp điều khiển PCL S7-300 70 2.2.1 Cấu hình cứng .70 HVTH: Phạm Văn Nam Luận văn Thạc sỹ khoa học 2.2.2 Vùng đối tượng 74 2.2.3 Ngơn ngữ lập trình 75 2.2.4 Lập trình số lệnh bản: 77 2.3 Tìm hiểu ứng dụng phần mềm cimsoft 85 2.3.1 Cài đặt 85 2.3.2 Phần mềm CimSoft .86 Chương HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN TRONG HỆ THỐNG CIM 98 3.1 Thiết kế với trợ giúp máy tính cad 98 3.1.1 Khái niệm CAD 99 3.1.2 Các phận CAD 102 3.2 Sản xuất với trợ giúp máy tình CAM (Computer-Aided Manufacturing) 103 3.2.1 Lập kế hoạch sản xuất 103 3.2.2 Điều khiển sản xuất .104 3.3 Hệ thống CAD/CAM 105 3.4 Sản xuất tích hợp máy tính hố CIM(Computer Intergrated Manufacturing) .105 3.5 Lập kế hoạch trình với trợ giúp máy tính (Computer Aided Process Planning – CAPP) 108 3.5.1 Các hệ thống lập kế hoạch trình kiểu phục hồi .108 3.5.2 Các hệ thống CAPP tạo lập .109 3.5.3 Hệ thống lập kế hoạch sản xuất tích hợp máy tính hố 110 3.5.4 Lập kế hoạch nhu cầu nguyên vật liệu (MRP) 113 3.6 Lập kế hoạch nhu cầu lực sản xuất CRP 122 (Capacity Requirement Planning) 122 HVTH: Phạm Văn Nam Luận văn Thạc sỹ khoa học 3.6.1 Vai trò CRP 122 3.6.2 Cấu trúc CRP .122 3.6.3 Hoạt động hệ thống CRP .123 3.6.4 Điều chỉnh lực sản xuất .123 3.7 Điều khiển hoạt động sản xuất phân xưởng 124 3.7.1 Cấu trúc hệ thống SFC 124 3.7.2 Hoạt động hệ thống SFC .125 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 127 Kết luận 127 Kiến nghị 127 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO .128 HVTH: Phạm Văn Nam Luận văn Thạc sỹ khoa học LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận văn với đề tài: “Nghiên cứu đánh giá tính hệ thống CIM ” tơi tự thực hướng dẫn khoa học TS Nguyễn Văn Huyến Các số liệu kết hồn tồn trung thực Tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm điều khơng thật Học viên thực Phạm Văn Nam HVTH: Phạm Văn Nam Luận văn Thạc sỹ khoa học DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Số hình Nội dung hình vẽ, đồ thi Trang 1.1 Các trục toạ độ máy 16 1.2 Các dạng chạy dao điều khiển điểm-điểm 18 1.3 Các dạng chạy dao điều khiển theo đường thẳng 19 1.4 Điều khiển contour máy tiện (a) máy phay (b) 19 1.5 20 1.6 Điều khiển contour 3D 21 1.7 Thơng số hình học 21 1.8 Sai số gia công 22 1.9 Các phận robot công nghiệp 25 1.10 Minh hoạ không gian làm việc robot 28 1.11 Các sơ đồ kho chứa tự động có dạng giá cần cẩu 30 1.12 Các sơ đồ kho chứa tự động có dạng cần cẩu cầu 31 1.13 Kho chứa tự động có dạng giá trọng lực 31 1.14 Mặt kho chứa tự động có dạng giá cần cẩu 32 1.15 Ổ tích vệ tinh với xe tời di động hãng Hitachi 34 Điều khiển contour D Seiki(Nhật Bản) 1.16 Hệ thống vận chuyển-tích trữ vệ tinh CIM hãng 36 Cincinnati Milacron (Mỹ) 1.17 Hệ thống vận chuyển-tích trữ dụng cụ dạng xích hãng 37 Hitachi Seiki (Nhật Bản) 1.18 Chi tiết điển hình vật thể tròn xoay 44 1.19 Sơ đồ lắp ráp sản phẩm 55 2.1 Sơ đồ hệ thống PLC 59 HVTH: Phạm Văn Nam Luận văn Thạc sỹ khoa học 2.2 Chu kì vịng qt PLC 60 2.3 Các tín hiệu vào/ra PLC 62 2.4 Ghép nối tín hiệu vào với PLC linh kiện cách ly 62 quang 2.5 Ghép nối tín hiệu vào PLC 63 2.6 PLC kiểu hộp đơn 63 2.7 PLC kiểu module ghép nối 64 2.8 Quy trình lập trình PLC 64 2.9 Các đơn vị S7-300 70 2.10 Địa byte địa kênh 73 2.11 Địa module tương tự 73 2.12 Màn hình 86 2.13 Quản lý vật tư hàng hóa 88 2.14 Cân vật tư hàng hóa 89 2.15 Cửa sổ Item Location Edit Form 90 2.16 Cửa sổ Location Name List 91 2.17 Khai báo phiếu vật tư 91 2.18 Cửa sổ Item List for New Born 92 2.19 Cửa sổ BOM Edit Form 93 2.20 Quy trình cơng nghệ 94 2.21 Lộ trình chi tiết 95 2.22 Cửa sổ Routing Edit Form 96 2.23 Lịch trình sản xuất 96 3.1 Quá trình thiết kế với trợ giúp máy tính 99 3.2 Mơ hình lưới vật thể AutoCAD 100 3.3 Mơ hình đặc chuyển từ mơ hình lưới phủ màu 101 3.4 Phạm vi chức CAD/CAM CIM 107 3.5 Các thành phần CIM hệ thống sản xuất 107 HVTH: Phạm Văn Nam Luận văn Thạc sỹ khoa học 3.6 Hệ thống lập kế hoạch kiểu phục hồi 109 3.7 Các chức hoạt động điển hình 111 lập kế hoạch điều hành sản xuất 3.8 Cấu trúc hệ thống lập kế hoạch nhu cầu vật tư 115 3.9 Ví dụ lịch trình sản xuất chủ (Yêu cầu sản xuất 116 theo tuần) 3.10 Cấu trúc vật tư sán phẩm P1 116 3.11 Cấu trúc vật tư P2 118 3.12 Tình trạng lưu kho vật tư M4 119 3.13 Kết tính tốn MRP cho ví dụ 3.1 121 3.14 Cấu trúc hệ thống lập kế hoạch nhu cầu lực (CRP) 123 3.15 Cấu trúc hệ thống điều khiển hoạt động phân xưởng 125 HVTH: Phạm Văn Nam Luận văn Thạc sỹ khoa học Đơn đặt hàng Những thay đổi kỹ thuật Bản ghi cấu trúc vật tư (BOM) Dự báo nhu cầu Các chi tiết phụ yêu cầu Lịch trình sản xuất chủ Giao dịch vật tư Bộ xử lý MRP Bản ghi lượng tồn kho Hồ sơ đầu Hình 3.8 Cấu trúc hệ thống lập kế hoạch nhu cầu vật tư 3.5.4.2.1 Lịch trình sản xuất chủ (Master Production Schedule) bảng kê sản phẩm cuối cần sản xuất, số lượng yêu cầu thời gian sản phẩm sẵn sàng để chuyển tới khách hàng Một ví dụ điều độ sản xuất chủ trình bày hình 8.9 Các doanh nghiệp thường sử dụng kế hoạch giao hàng hàng tháng hàng tuần Trong hình 8.9, điều độ sản xuất chủ sử dụng đơn vị tuần Lịch trình sản xuất chủ phải dựa đánh giá xác yêu cầu lực sản xuất nhà máy HVTH: Phạm Văn Nam 115 Luận văn Thạc sỹ khoa học Hình 3.9 Ví dụ lịch trình sản xuất chủ (Yêu cầu sản xuất theo tuần) 3.5.4.2.2 Cấu trúc vật tư sản phẩm (Bill of Materials-BOM) sử dụng để tính tốn nhu cầu ngun vật liệu chi tiết phận sản phẩm cuối liệt kê lịch trình sản xuất chủ Ví dụ cấu trúc sản phẩm lắp ráp trình bày hình 8.10 Hình 3.10 Cấu trúc vật tư sán phẩm P1 Đây sản phẩm đơn giản chi tiết phận C1÷ C6 tạo nên hai cụm chi tiết bán thành phẩm S1÷ S2, từ hợp thành sản phẩm P1 Cấu trúc sản phẩm có dạng hình chóp, với phần tử mức thấp tạo thành phần tử mức cao Như hình 8.10, mức thấp nguyên vật liệu thô sử dụng để tạo tiết phận Mặt khác, cấu trúc sản phẩm cho thấy cần phần HVTH: Phạm Văn Nam 116 Luận văn Thạc sỹ khoa học tử từ mức thấp cho phần tử mức cao hơn, số dấu ngoặc đơn khối Ví dụ cụm chi tiết S1 cần phần tử C1, bốn phần tử C2 phần tử C3 3.5.4.2.3 Tệp ghi tồn kho bao gồm liệu tồn kho loại mặt hàng File chia làm ba phần: a Dữ liệu chủ đạo: Bao gồm số chi tiết liệu liên quan mô tả, thời gian sản xuất, chi phí, hạng, số tiêu thụ năm trước đó… b Dữ liệu trạng thái tồn kho: Trong MRP, cần phải biết không mức tồn kho mà thay đổi tương lai xảy có ảnh hưởng đến tồn kho Rõ ràng, thành phần gồm có nhu cầu tổng thể cho phần tử, đơn nhập hàng định, số lượng có đơn xuất hàng theo kế hoạch c Dữ liệu bổ sung phụ trợ: Bao gồm đơn đặt mua, từ chối, thay đổi kỹ thuật… 3.5.4.3 Hoạt động MRP Bộ xử lý MRP hoạt động liệu có lịch trình sản xuất chủ, file cấu trúc vật tư sản phẩm BOM file tồn kho Lịch trình sản xuất chủ đưa theo chu kỳ tập sản phẩm cuối yêu cầu BOM định nghĩa nguyên vật liệu chi tiết cần thiết cho sản phẩm cuối File tồn kho bao gồm thông tin trạng thái lưu kho tương lai chi tiết Chương trình MRP tính xem có chi tiết nguyên vật liệu yêu cầu cách “nổ” (explode) yêu cầu sản phẩm cuối Như hình 8.9, cần sản xuất 50 sản phẩm P1 tuần thứ Theo cấu trúc sản phẩm hình 8.10, 50 sản phẩm P1 “nổ” thành 50 đơn vị bán thành phẩm S1 100 đơn vị S2 Số lượng chi tiết phận cần sau: 50 đơn vị C1, 200 đơn vị C2, 50 đơn vị C3 200 đơn vị C4, 200 đơn vị C5 100 đơn vị C6 Số lượng nguyên vật liệu yêu cầu tính tương tự Các yếu tố ảnh hưởng đến việc “nổ” cấu trúc nguyên vật liệu phận MRP: - Số lượng chi tiết cụm bán thành phẩm đưa nhu cầu tổng thể, nhiên số chi tiết cụm chi tiết lắp ráp có kho HVTH: Phạm Văn Nam 117 Luận văn Thạc sỹ khoa học đặt hàng Do vậy, nhu cầu thực phải tính tốn cách lấy nhu cầu tổng thể trừ lượng đặt hàng tồn kho - Yếu tố thứ hai làm ảnh hưởng đến chương trình MRP thời gian đặt hàng thời gian sản xuất Bộ xử lý MRP xác định bắt đầu lắp ráp cụm chi tiết cách lấy thời hạn cuối trừ thời gian sản xuất Tương tự cho thời điểm bắt đầu sản xuất chi tiết đơn Cuối cùng, chương trình nhu cầu nguyên vật liệu để chế tạo chi tiết tính cách trừ thời gian đặt hàng - Yếu tố thứ ba thành phần dùng chung Một vài nguyên vật liệu chi tiết dùng chung cho số đối tượng Bộ xử lý MRP phải chọn thành phần dùng chung “nổ” Tổng số lượng cho thành phần sử dụng chung sau kết hợp với thành nhu cầu thực cho thành phần Hình 3.11 Cấu trúc vật tư P2 Ví dụ 3.1 Để minh hoạ phương thức làm việc MRP, xem xét thủ tục lập kế hoạch nhu cầu nguyên vật liệu M4 sử dụng để chế tạo sản phẩm P1 P2 Lịch trình sản xuất chủ P1 P2 cho hình 8.9 Nguyên vật liệu M4 sử dụng P2 sơ đồ cấu trúc sản phẩm (hình 8.11) Chi tiết C4 tạo từ nguyên vật liệu M4 Một đơn vị M4 cần thiết để sản xuất đơn vị C4 Lưu ý phần từ C4 phần tử dùng chung cho P1 P2 Thời gian sản xuất đặt hàng cần thiết để đưa vào xử lý MRP sau: P1: thời gian lắp đặt = tuần; P2: thời gian lắp đặt = tuần HVTH: Phạm Văn Nam 118 Luận văn Thạc sỹ khoa học S2: thời gian lắp đặt = tuần; S3: thời gian lắp đặt = tuần C4: thời gian lắp đặt = tuần; M4: thời gian lắp đặt = tuần Các trạng thái đặt hàng tồn kho phần tử M4 hình 3.12 Các phần tử khác khơng có sẵn kho nhập trước Chu kỳ 10 Phần tử: Nguyên vật liệu M4 Nhu cầu tổng thể Đơn nhập hàng định 40 Số lượng có: 50 90 Nhu cầu thực Đơn xuất hàng theo kế hoạch Hình 3.12 Tình trạng lưu kho vật tư M4 Bài giải Các yêu cầu xuất xưởng sản phẩm P1 P2 cần phải tính thêm vào tuần cho thời gian lắp đặt Các yêu cầu đặt hàng kéo theo yêu cầu bán thành phẩm S2 (cho P1) S3 (cho P2) Yêu cầu bán thành phẩm có sau tuần lắp ráp tổng lại (ở tuần thứ 6) thành yêu cầu phận C4 Yêu cầu yêu cầu P1, P2, S2, S3 C4 khơng có sẵn lưu kho Có thể thấy cách tính tốn u cầu qua xem xét u cầu theo thời gian nguyên vật liệu M4 Với M4 có sẵn 50 đơn vị kho, cộng với 40 đơn vị nhận theo kế hoạch để đáp ứng nhu cầu tổng M4 70 đơn vị tuần thứ Sau đáp ứng nhu cầu, lại 20 đơn vị M4 dành cho nhu cầu tới 280 đơn vị M4 tuần thứ Nhu cầu thực tuần thứ M4 280-20=260 HVTH: Phạm Văn Nam 119 Luận văn Thạc sỹ khoa học đơn vị Do thời gian đặt hàng tuần nên tuần thứ ta phải đặt hàng 260 đơn vị Cách tính tốn chi tiết lời giải cho hình 3.13 Chu kỳ 10 Phần tử: Sản phẩm P1 Nhu cầu tổng thể 50 100 50 100 Đơn nhập hàng định Số lượng có Nhu cầu thực Đơn đặt hàng theo kế 50 100 hoạch Phần tử: Sản phầm P2 Nhu cầu tổng thể 70 80 25 70 80 25 80 25 Đơn nhập hàng định Số lượng có Nhu cầu thực Đơn đặt hàng theo kế 70 hoạch Phần tử: Cụm chi tiết S2 Nhu cầu tổng thể 100 200 100 200 Đơn nhập hàng định Số lượng có Nhu cầu thực Đơn đặt hàng theo kế 100 200 hoạch Phần tử: Cụm chi tiết S3 Nhu cầu tổng thể HVTH: Phạm Văn Nam 70 120 80 25 Luận văn Thạc sỹ khoa học Đơn nhập hàng định Số lượng có Nhu cầu thực Đơn đặt hàng theo kế hoạch 70 80 25 70 80 25 70 280 25 400 70 280 25 400 Phần tử: Cụm chi tiết C4 Nhu cầu tổng thể Đơn nhập hàng định Số lượng có Nhu cầu thực Đơn đặt hàng theo kế 70 280 25 400 hoạch Phần tử: Cụm chi tiết M4 Nhu cầu tổng thể 70 Đơn nhập hàng định 40 Số lượng có 90 Nhu cầu thực -20 260 25 Đơn đặt hàng theo kế 260 25 400 280 25 400 20 400 hoạch Hình 3.13 Kết tính tốn MRP cho ví dụ 3.1 3.5.4.4 Các hồ sơ đầu MRP Các chương trình MRP tạo nhiều ghi sử dụng lập kế hoạch quản lý Các ghi đầu bao gồm: - Bản ghi đơn đặt hàng lập kế hoạch hệ thống MRP - Thông báo đơn đặt hàng thời gian tới - Thông báo điều độ lại thay đổi hạn cuối cho đặt hàng mở HVTH: Phạm Văn Nam 121 Luận văn Thạc sỹ khoa học - Thông báo huỷ bỏ, đơn đặt hàng mở bị huỷ bỏ thay đổi lịch trình sản xuất chủ - Thơng báo tình trạng tồn kho - Các thơng báo giá, sử dụng… - Các thông báo ngoại lệ 3.6 Lập kế hoạch nhu cầu lực sản xuất CRP (Capacity Requirement Planning) 3.6.1 Vai trò CRP Lịch trình sản xuất chủ định nghĩa kế hoạch sản xuất công ty theo chủng loại sản phẩm, số lượng phải giao sản phẩm tới khách hàng Một lịch trình mang tính thực tế cần phải tính đến yếu tố lực sản xuất hạn chế công ty việc sản xuất sản phẩm Lập kế hoạch lực liên quan đến việc xác định khả nhân lực thiết bị để đáp ứng lịch trình sản xuất chủ nhu cầu sản xuất lâu dài cơng ty Lập kế hoạch lực có nhiệm vụ xác định hạn chế nguồn lực cho lịch trình sản xuất chủ khơng thực tế khơng thiết lập 3.6.2 Cấu trúc CRP Hình 8.14 biểu diễn sơ đồ cấu trúc hệ thống CRP Đầu vào hệ thống CRP bao gồm ghi kế hoạch nhu cầu nguyên vật liệu MRP, kế hoạch trình CAPP tình trạng nhân lực, máy móc, thiết bị Đầu hệ thống ghi báo cáo số làm việc theo chu kỳ máy HVTH: Phạm Văn Nam 122 Luận văn Thạc sỹ khoa học Hình 3.14 Cấu trúc hệ thống lập kế hoạch nhu cầu lực (CRP) 3.6.3 Hoạt động hệ thống CRP Lịch trình sản xuất chủ MPS chuyển thành nhu cầu nguyên vật liệu phận cấu thành sản phẩm nhờ hệ thống MRP Nhu cầu chuyển thành nhu cầu lực sản xuất (số làm việc) loại máy yêu cầu để sản xuất phần tử Tổng nhu cầu lực sản xuất so sánh với lực sản xuất nhà máy Nếu chênh lệch vượt phạm vi cho phép, cần phải hiệu chỉnh lịch trình sản xuất chủ MPS điều chỉnh lại lực sản xuất nhà máy 3.6.4 Điều chỉnh lực sản xuất Điều chỉnh lực chia thành điều chỉnh dài hạn ngắn hạn Điều chỉnh lực ngắn hạn bao gồm: - Điều chỉnh số nhân công Nhân công nhà máy cần tăng giảm để thay đổi nhu cầu lực HVTH: Phạm Văn Nam 123 Luận văn Thạc sỹ khoa học - Điều chỉnh số ca làm việc Số ca làm việc chu kỳ sản xuất tăng giảm theo nhu cầu lực - Số làm việc Số làm việc ca tăng giảm thơng qua làm ngồi giảm làm - Dự trữ tồn kho Được sử dụng để trì số lượng nhân cơng giai đoạn nhu cầu thấp - Chậm trả hàng Phân phối sản phẩm tới khách hàng bị trễ giai đoạn bận rộn nguồn lực sản xuất không đủ để đáp ứng yêu cầu - Ký hợp đồng phụ Chuyển bớt công việc sang sở khác giai đoạn bận rộn làm Điều chỉnh lực dài hạn bao gồm: - Đầu tư thiết bị Điều liên quan đến việc đầu tư thêm máy móc thiết bị để đáp ứng yêu cầu sản xuất ngày tăng đầu tư vào loại thiết bị đáp ứng nhu cầu đa dạng sản phẩm tương lại - Xây dựng nhà máy mua thêm nhà máy có sẵn cơng ty khác - Đóng cửa nhà máy Điều cần cân nhắc nhà máy khơng cịn cần thiết tương lai 3.7 Điều khiển hoạt động sản xuất phân xưởng (Shop Floor Control – SFC) 3.7.1 Cấu trúc hệ thống SFC Điều khiển hoạt động sản xuất phân xưởng SFC có nhiệm vụ phát lệnh sản xuất tới nhà máy điều khiển hoạt động sản xuất phân xưởng, giám sát việc thực thu thập thông tin đơn vị sản xuất phân xưởng Cấu trúc hệ thống SFC biểu diễn hình 3.15 HVTH: Phạm Văn Nam 124 Luận văn Thạc sỹ khoa học Hình 3.15 Cấu trúc hệ thống điều khiển hoạt động phân xưởng Đầu vào SFC bao gồm: - Cấu trúc liệu thiết kế sản xuất; - Lịch trình sản xuất chủ; - Lập kế hoạch trình; - Kế hoạch nhu cầu lực; Đầu SFC bao gồm: - Lệnh sản xuất; - Mức độ ưu tiên; 3.7.2 Hoạt động hệ thống SFC Hệ thống SFC bao gồm ba bước thực hiện: + Tiếp nhận đặt hàng sản xuất + Lập lịch trình sản xuất + Theo dõi tiến độ sản xuất 3.7.2.1 Tiếp nhận đặt hàng sản xuất Trong bước tiếp nhận đặt hàng sản xuất hệ thống SFC phải cung cấp tài liệu cần thiết để thực đơn đặt hàng tới phân xưởng Các tài liệu bao gồm thông tin sau: - Thông tin cấu trúc sản phẩm bao gồm thông số kỹ thuật chi tiết phận cấu thành nên sản phẩm HVTH: Phạm Văn Nam 125 Luận văn Thạc sỹ khoa học - Thông tin lộ trình sản xuất bao gồm thao tác sản xuất, trình tự, thời gian khởi động, thời gian chạy máy… - Thông tin nhu cầu nguyên vật liệu - Thơng tin nhóm máy bao gồm cơng suất máy, số lao động trực tiếp… - Vận chuyển nguyên vật liệu chi tiết phân xưởng 3.7.2.2 Lập lịch trình sản xuất Để thiết lập nên lịch trình sản xuất SFC phải giải hai vấn đề sau đây: Vấn đề phân chia công việc cho máy sản xuất Vấn đề lập lịch cho máy sản xuất Phân chia công việc máy sản xuất thực theo u cầu quy trình cơng nghệ Nếu số cơng việc nhiều số máy sản xuất số máy có số cơng việc nằm chờ để thực Ví dụ có 10 việc nằm chờ trước máy Vậy vấn đề đặt là làm việc trước, việc sau Đó toán lập lịch cho máy sản xuất Để lập lịch sản xuất phải xác định thứ tự ưu tiên cho công việc Thứ tự ưu tiên thực theo quy tắc sau đây: - Việc phải xong trước phục vụ trước - Thời gian gia cơng ngắn Theo cơng việc yêu cầu thời gian gia công ngắn thực trước - Thời gian lại ngắn Thời gian lại hiệu thời gian phải giao tổng thời gian dành cho gia cơng máy cịn lại - Hệ số tới hạn Cơng việc có hệ số tới hạn thấp phải xếp làm trước Hệ số tới hạn cơng việc tỷ số thời gian cịn lại trước giao hàng chia cho tổng thời gian dành cho gia cơng cịn lại 3.7.2.3 Theo dõi, giám sát tiến độ thực đơn đặt hàng Khâu có chức giám sát việc thực lệnh sản xuất nhà máy, sản phẩm dở dang đặc tính q trình sản xuất, cung cấp thông tin cho công tác quản lý sở thu thập liệu nhà máy HVTH: Phạm Văn Nam 126 Luận văn Thạc sỹ khoa học KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Do áp lực cạnh tranh cơng ty địi hỏi công ty phải phát triển sản xuất hệ sản phẩm phức tạp thời gian ngắn Vì áp dụng hệ thống sản xuất tích hợp có trợ giúp máy tính CIM áp dụng vào sản xuất vấn đề suất, chất lượng sản phẩm tăng lên nhiều giá thành sản phẩm giảm Nhờ có tăng suất lao động nên mức sống lồi người khơng ngừng nâng cao, điều kiện lao động không ngừng cải thiện Nhịp độ phát triển sản xuất tự động hóa tồn phần (FMS CIM) phụ thuộc vào nhiều yếu tố, hai yếu tố: lực lượng lao động có trình độ chun mơn cao nguồn tài đóng vai trị quan trọng FMS CIM hệ thống sản xuất có mức độ tự động hóa cao, chúng ứng dụng rộng rãi nước công nghiệp phát triển Tuy nhiên, Việt Nam sản xuất tự động hóa giai đoạn đầu phát triển, để hoàn thành nghiệp cơng nghiệp hóa đại hóa đất nước việc nghiên cứu phát triển ứng dụng hệ thống FMS CIM quan tâm đặc biệt Kiến nghị - Áp dụng hệ thống sản xuất linh hoạt FMS hệ thống sản xuất có trợ giúp máy tính CIM vào sản xuất thực tế qua thấy rõ hiệu hệ thống - Để nước ta phát triển nhanh không lạc hậu so với giới cần phải đại hóa nhanh ngành công nghiệp Đầu tư phát triển để tự động hóa ngành cơng nghiệp có hiệu cao với việc sử dụng hệ thống FMS CIM HVTH: Phạm Văn Nam 127 Luận văn Thạc sỹ khoa học DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Trần Văn Địch Sản xuất linh hoạt FMS & tích hợp CIM – Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật , Hà Nội, 2007 Trần Trọng Minh, Nguyễn Phạm Thục Anh Hệ thống sản xuất tự động hóa tích hợp máy tính – Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật , Hà Nội, 2006 Trần Văn Địch, Trần Xuân Việt, Nguyễn Trọng Doanh, Lưu Văn Nhang Tự động hóa q trình sản xuất – Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật , Hà Nội, 2001 Nguyễn Cơng Hiền Tự động hóa q trình sản xuất Nguyễn Đắc Lộc, Tăng huy Điều khiển số & công nghệ máy điều khiển số CNC – Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật , Hà Nội, 2002 Trần Văn Địch Công nghệ CNC – Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật , Hà Nội, 2009 Nguyễn Thiện Phúc Rô bôt công nghiệp – Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật , Hà Nội, 2006 Nguyễn Doãn Phước, Phan Xuân Minh, Vũ Vân Hà Tự động hóa với Simatic S7300 – Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật , Hà Nội, 2006 Tiếng nước U Rembold; B.O.Naji; A.Storr Computer Intergrated Manufacturing and Engineering – Addison- Wesley Publishing Company, 1993 10 Tien- chien Chang, Richard A Wysk, Hsu-pin Wang Computer Aided Manufacturing Prentice Hall, 1998 11 Satya Ranjan Deb Robotics Technology and Flexible Automation Tata McGrawHill Publishing Company Limited, New Delhil, 1994 12 Grier C.I.Lin, Sev V.Nagalingam CIM Justification and Optimisation London and New York, 2000 13 Mikell P Groover Automation, Production Systems and Computer Integrated Manufacturing Prentice- Hall, Inc 1987 HVTH: Phạm Văn Nam 128 Luận văn Thạc sỹ khoa học 14 Hans B Kief, T Frederick Waters Computer Numerical Control McGraw- Hill, 1992 15 Siemens AG Step 7- Standard and system Functions, 1998 16 Siemens AG Step 7- hardware Configuration and structure, 1995 17 Berger, Automating with Simatic, MCD Verlag, 2000 18 Siemens AG Step 7- Program design, Programing Manual, 1996 HVTH: Phạm Văn Nam 129 ... tài ? ?Nghiên cứu đánh giá tính hệ thống CIM ” tơi nghiên cứu tìm hiểu đặc điểm hệ thống sản xuất linh hoạt FMS hệ thống sản xuất tích hợp có trợ giúp máy tính CIM, số phần mềm CIM đặc diểm hệ thống. .. khiển hệ thống CIM Dưới hướng dẫn tận tình TS Nguyễn Văn Huyến, với nỗ lực thân tơi hồn thành luận văn thạc sỹ với đề tài ? ?Nghiên cứu đánh giá tính hệ thống CIM ” Tuy nhiên trình nghiên cứu khó... Một hệ thống CIM xem tạo thành từ phân hệ sau: - CAD, CAM, CAP, CAPP - Các tế bào gia công Hệ thống cấp liệu - Hệ thống lắp ráp linh hoạt - Hệ thống mạng LAN nội liên kết thành phần hệ thống - Hệ