Hệ thống tự động hóa sản xuất tích hợp máy tính

Ts. Trần Trọng Minh Khoa Điện, Bộ môn Tự động hóa XNCN.

Ts. Trần Trọng Minh Khoa Điện, Bộ môn Tự động hóa XNCN. Hà nội, 9/2010. HỆ THỐNG SẢN XUẤT TỰ ĐỘNG HÓA TÍCH HỢP MÁY TÍNH  Tài liệu tham khảo:  Automation, Production Systems, and Computer-Integrated Manufacturing Mikell P.Groover, Third Edition, 2008, Pearson Education Inc  Hệ thống sản xuất tự động hóa tích hợp máy tính; Trần Trọng Minh, Nguyễn Phạm Thục Anh; NXB KH&KT, 2006.  Thi và kiểm tra:  Giữa kỳ 0,25  Cuối kỳ 0,75 27/01/2011 2 HỆ THỐNG SẢN XUẤT TỰ ĐỘNG HÓA TÍCH HỢP MÁY TÍNH  1.4. Nguyên tắc và chiến lược tự động hóa  1.4.1 Nguyên tắc  A. Hiểu rõ hệ thống;  Tiến hành phân tích hệ thống  Dựa vào các loại bảng biểu, chỉ rõ số lượng vào ra, yêu cầu, đặc tính kỹ thuật.  Xây dựng mô tả toán học, nghiên cứu ảnh hưởng của các thông số, các biến động có thể xảy ra.  Mô phỏng: ngày càng tỏ ra là công cụ đắc lực.  B. Đơn giản hóa quá trình;  C. Tự động hóa quá trình; 27/01/2011 3 HỆ THỐNG SẢN XUẤT TỰ ĐỘNG HÓA TÍCH HỢP MÁY TÍNH  1.4. Nguyên tắc và chiến lược tự động hóa  1.4.2 10 chiến lược tự động hóa  1. Chuyên môn hóa  2. Kết hợp các hoạt động  3. Thực hiện nhiều quá trình song song;  4. Tích hợp nhiều quá trình lại với nhau;  5. Tăng độ mềm dẻo (Lập trình được, điều khiển số, FMS);  6. Cải thiện vấn đề di chuyển và lưu giữ;  7. Giám sát trực tiếp trên dây chuyền;  8. Điều khiển quá trình và tối ưu hóa;  9. Giám sát hoạt động của toàn bộ nhà máy (SCADA);  10. Tích hợp máy tính (CIM). 27/01/2011 4 HỆ THỐNG SẢN XUẤT TỰ ĐỘNG HÓA TÍCH HỢP MÁY TÍNH  1.4. Nguyên tắc và chiến lược tự động hóa  1.4.3 Các bước tiến hành  Bước 1:  Xây dựng dây chuyền sản xuất bằng tay;  Dễ nhất, nhanh nhất, đáp ứng yêu cầu của khách hàng.  Bước 2:  Khi nhu cầu tăng lên sẽ thay thế một số khâu bằng máy tự động.  Bước 3:  Tự động toàn bộ dây chuyển. Chỉ làm bước này khi nhu cầu thực sự lớn, tránh được tổn thất kinh tế không đáng có. 27/01/2011 5 Chương 2 Những khái niệm cơ bản về hoạt động sản xuất  2.1 Các loại hình sản xuất  2.2 Những chức năng chính của hoạt động sản xuất  2.3 Các loại mặt bằng sản xuất  2.4 Mô tả toán học các hoạt động trong sản xuất 27/01/2011 6 Chương 2 Những khái niệm cơ bản về hoạt động sản xuất  2.1 Các loại hình sản xuất  Các loại hình sản xuất  Theo quy trình công nghệ (Cách thức sản xuất) các hệ thống sản xuất phân loại thành:  Loại liên tục: như các nhà máy xi măng, giấy, hóa chất, …  Loại gián đoạn: sản phẩm đầu ra có thể đếm được  1. Sản xuất đơn chiếc  Sản phẩm rất lớn: lắp ráp máy bay, đóng tầu, giàn khoan, …  Sản phẩm làm mẫu;  Sản phẩm đặc thù theo đơn đặt hàng (Limited collection).  2. Sản xuất theo lô, theo mẻ (batch production)  S/x một loạt giống nhau, số lượng vừa phải;  Lặp lại theo chu kỳ;  Sản phẩm tích tụ lại đến đầy một lô, chuyển đi cùng một lần.  3. Sản xuất hàng loạt  Một loạt sản phẩm, số lượng rất lớn  Vào, ra liên tục. 27/01/2011 7 Chương 2 Những khái niệm cơ bản về hoạt động sản xuất  2.2 Những chức năng chính của hoạt động sản xuất  5. Giám sát và điều hành sản xuất.  Đảm bảo sử dụng các nguồn lực (máy móc, con người, thời gian) một cách hiệu quả, tiết kiệm.  Phối hợp các bộ phận để sản phẩm theo đúng các yêu cầu của quy trình công nghệ. 27/01/2011 8 Chương 2 Những khái niệm cơ bản về hoạt động sản xuất  2.3 Các loại mặt bằng sản xuất  1. Mặt bằng cố định  Sản phẩm rất lớn: lắp ráp máy bay, đóng tầu, ….  2. Mặt bằng theo quá trình  Máy móc sắp xếp theo nhóm nguyên công sản xuất. Ví dụ: phân xưởng tiện, khoan, bào, mài, …  Ưu điểm: linh hoạt.  Nhược điểm: khó tổ chức quá trình vận chuyển.  3. Mặt bằng theo dòng chảy sản phẩm  Sản xuất hoặc lắp ráp sản phẩm với số lượng rất lớn. Ví dụ các dây chuyền lắp ráp.  Dễ tự động hóa vận chuyển.  Chi phí đầu tư ban đầu rất lớn. 27/01/2011 9 Chương 2 Những khái niệm cơ bản về hoạt động sản xuất  2.4 Mô tả toán học các hoạt động trong sản xuất  2.4.1. Thời gian chế tạo (Manufacturing lead time – MLT)  Thời gian từ lúc bắt đầu đến lúc hoàn thành một sản phẩm. Theo sơ đồ hình ống thời gian tính từ lúc vào ống đến lúc ra khỏi ống, thành sản phẩm (bán được).  N m : số nhóm máy; Q: lô sản phẩm;  T o : thời gian tích cực (processing time)  T no : thời gian thụ động, chuẩn bị , di chuyển, lưu giữ, chậm trễ  T su : thời gian chuẩn bị cho đợt chế tạo.  Giả sử thời gian tích cực, thụ động, chuẩn bị là như nhau:  27/01/2011 10   , , , 1 m n su i o i no i i MLT T QT T        m su o no MLT n T QT T   .  HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG HÓA VÀ KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN Hệ thống tự động hóa  3.1 Các khái niệm chung  Tự động hóa là gì: có thể định nghĩa là một công nghệ,. 27/01/2011 18 HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG HÓA VÀ KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN 3.1. Hệ thống tự động hóa  3.1 Các khái niệm chung  Lịch sử phát triển tự động hóa:  Cuối thế