khái niệm về sản xuất và quá trình sản xuất:

Ch 1
1. khái niệm về sản xuất và quá trình sản xuất:
Sản xuất (tiếng Anh: production) hay sản xuất của cải vật chất là hoạt động chủ yếu trong các
hoạt động kinh tế của con người. Sản xuất là quá trình làm ra sản phẩm để sử dụng, hay để trao
đổi trong thương mại.
Quá trình sản xuất nói chung là quá trình con người tác động vào tài nguyên thiên nhiên để biến
chúng thành các sản phẩm có ích cho xã hội.

2. các loại quá trình chế tạo 1 sp cơ khí:
Quá trình sản xuất sản phẩm được chia thành quá trình lắp ráp, quá trình chế biến và quá
trình hỗn hợp.
- Quá trình lắp ráp:
Trong quá trình sản xuất này, vật tư, thiết bị, các chi tiết bộ phận được kết hợp với nhau để tạo ra
sản phẩm hoàn chỉnh.
- Quá trình chế tạo:
Quá trình sản xuất bắt nguồn từ nguyên liệu được phân chia, chế tạo thành nhiều loại sản phẩm
khác nhau.
- Quá trình sản xuất hỗn hợp:
Đây là sự kết hợp đồng bộ giữa hai loại quá trình lắp ráp và quá trình chế tạo vào trong cùng một
doanh nghiệp hoặc một đơn vị sản xuất.
Nếu căn cứ vào số lượng sản phẩm của quá trình sản xuất và tính chất lặp lại thì có quá
trình sản xuất đơn chiếc và quá trình sản xuất hàng loạt.
+ Quá trình sản xuất đơn chiếc: Sản phẩm sản xuất theo đơn đặt hàng, theo từng sản phẩm riêng
biệt. Sản phẩm thường có cấu tạo phức tạp, thể tích lớn, cồng kềnh, khó vận chuyển, giá trị lớn
và chu kỳ sản xuất kéo dài.
+ Quá trình sản xuất hàng loạt: Loại quá trình này sản xuất hàng loạt lớn hoặc tùy thuộc vào đặc
điểm của sản phẩm. Chúng thường được sản xuất theo dây chuyền, năng suất cao, giá thành đơn
vị sản phẩm nhỏ.
Ngoài ra căn cứ vào khả năng tự chủ trong sản xuất của doanh nghiệp, quá trình sản xuất
còn được chia thành doanh nghiệp có quá trình thiết kế- sản xuất, nhận thầu và gia công.

Ch 2
3. các công đoạn (qúa trình công nghệ) cơ bản


Quá trình chuẩn bị công nghệ chế tạo một sản phẩm liên quan tới nhiều chức năng và thông tin
khác nhau, thực chất nó là quá trình điều phối, thiết kế và thử nghiệm các quá trình công nghệ,
dây chuyên công nghệ để hệ thống sản xuất đạt được kết quả tối ưu và đủ độ tin cây trên cơ sở
thực tế của nhà máy.

CÁC QUÁ TRÌNH PHỤ TRỢ, NĂNG LƯỢNG,
MÔI TRƯỜNG, AN TOÀN LAO ĐỘNG VÀ BẢO DƯỠNG

QT chế tạo:
Đầu vào
đơn hàng

Quá trình
thiết kế

Qúa trình
hoạch định
công nghệ

* Chế tạo phôi
* Gia công CT
(Cơ, nhiệt, xử lý
bề mặt)
* Lắp ráp

Quá trình

kiểm soát
chất lượng

Đầu ra
sản phẩm

QUÁ TRÌNH HOẠCH ĐỊNH, QUẢN LÝ VÀ KIỂM SOÁT SX
Hình 2.2: Các chức năng cơ bản trong nhà máy chế tạo

4. cấu trúc hệ thống của dây chuyền công nghệ
-về mặt cấu trúc thì DCCN là một hệ thống đa dạng, nó phụ thuộc vào điều kiện và quy
nô sản xuất cụ thể. Khi nói đến một DCCN trong một hệ thống chế tạo có nghĩa là đề cập đén
một hệ thống các máy móc, công cụ và thiết bị đượccấu trúc hoá theo một quy trình nào đó nhằm
thực hiện một hay nhiều chức năng chế tạo.
Theo quan điểm cấu trúc hệ thống, ta có thể xây dựng cấu trúc của một QTCN theo hệ
phân cấp từ lớn đến nhỏ như sau:
1, Quá trình công nghệ,


2, Nguyên công,
3, Bước công nghệ,
4, Thao tác,
5, Động tác.
Nguyên công: là một phần của quá trình công nghệ, bao gồm các công việc được tiến
hành liên tục, tuần tự đối với một đối tượng sản xuất tại chỗ làm việc, do một hay một nhóm
công nhân phụ trách. Nếu thay đổi một trong các điều kiện tính làm việc liên tục hoặc chỗ làm
việc thì ta chuyển sang một nguyên công khác. Nguyên công là thành phần cơ bản của một
QTCN để ta hoạch định và tổ chức sản xuất.
Bước công nghệ: là một phần của nguyên công, là công việc thực hiện với cùng một công
cụ lao động (máy móc hay dụng cụ) và điều kiện công nghệ nhất định (cùng một nlần gá, cùng

một chế độ cắt).
Thao tác: là một phần của bước công nghệ gồm các công việc (hay các động tác) được
tiến hành liên tục tuần tự hoặc đồng thời. Thao tác được chia thành các thao tác chính và thao tác
phụ. Thao tác chính là thao tác làm biến đổi trực tiếp đối tượng sản xuất. Thao tác phụ là thao tác
hỗ trợ cho tác chính.
Động tác: là một phần của thao tác, là phần nhỏ nhất của một QTCN, nó là cơ sở chính
xác nhất để định mức lao động và tự động hoá sản xuất.

5. quy luật cơ bản với qúa trình gia công cơ khí


Thứ tự biến đổi về tính chất hình học: hình dạng, kích thước, vị trí và độ nhám bề
mặt. Qui luật lôgic được thể hiện ở lưu đồ sau:
Gia công thô



Gia công bán tinh

Gia công tinh

Gia công tinh xác

Thứ tự biến đổi về tính chất hình học và cơ lý: độ bền cứng cơ học.

Gia công tạo hình(thô, bán tinh)

Nhiệt luyện

Gia công tạo hình(tinh, tinh xác)




Thứ tự hình thành các bề mặt: trên nguyên tắc chọn chuẩn gia công, chẳng hạn như:
các bề mặt được chọn làm chuẩn định vị phải được gia công trước.
Thứ tự gia công: trình tự gia công phụ thuộc vào các phương án phôi khác nhau
Trình tự bố trí các địa chỉ vận chuyển: Các trình tự gia công phải được thiết lập sao
cho chi phí vận chuyển là cực tiểt trên cơ sở các ràng buộc về điều kiện sản xuất thực
tế trong phạm vị mặt bằng sản xuất có sẵn.



2.3.2 Tiến trình tổng quát của quá trình chế tạo chi tiết cơ khí:








1, Chế tạo phôi.
2, Xử lý nhiệt để cải thiện điều kiện cắt gọt.
3, Gia công cắt gọt tạo hình chính (gia công thô).
4, Xử lý nhiệt để cải thiện điều kiện cắt gọt.
5, Gia công cắt gọt tạo hình phụ (gia công tinh).
6, Nhiệt luyện để đạt được điều kiện kỹ thuật yêu cầu cho chi tiết (độ cứng bề mặt,
khả năng chống mài mòn).

7, Gia công cắt gọt lần cuối (gia công tinh và tinh xác).





6. tiêu chuẩn hóa qúa trình công nghệ để làm gì?
Quá trình công nghệ tiêu chuẩn là quá trình công nghệ mẫu mực đã được kiểm nghiệm
tốt, có thể sử dụng thống nhất đối với đối tượng sản xuất tương ứng. Xây dựng, phổ biến và áp
dụng rộng rãi quá trình công nghệ tiêu chuẩn trong ngành chế tạo máy sẽ tạo điều kiện:

Giải phóng cán bộ công nghệ khỏi những công việc tính toán vụn vặt, xây dựng những
tài liệu công nghệ trùng lặp nhiều lần.

Giảm các trang bị công nghệ trùng lặp.

Đơn giản được khâu tính toán định mức về lao động và vật liệu.

Giảm thời lượng bố trí sản xuất.

Sản phẩm cơ khí thường rất phức tạp và đa dạng, nên nếu chế tạo từng chi tiết theo
công nghệ cá biệt thì số lượng tài liệu công nghệ ứng với mỗi loại sản phẩm sẽ rất lớn
và phức tạp.. Mỗi khi thay đổi đối tượng sản xuất lại phải xây dựng lại toàn bộ tài liệu
này, trong khi đó có tới hơn 50% số lượng tài liệu công nghệ mới cũng có nội dung
trùng lặp với các tài liệu cũ đã lập. Tình trạng này làm cho quá trình chuẩn bị công
nghệ cho sản phẩm mới rất chậm, thiếu khoa học, quá trình sản xuất và quá trình công
nghệ ít được cải tiến, chu kỳ sản xuất kéo dài ảnh hưởng lớn đến chất lượng, năng suất
lao động và giá thành sản phẩm; mặt khác khoa học kỹ thuật ngày càng phát triển
nhanh chóng, sản phẩm cơ khí thường xuyên thay đổi do cấu trúc của các bộ phận luôn
được cải tiến và nhiều sản phẩm được thiết kế theo nguyên lý làm việc mới. Tuy vậy,

kết cấu của các chi tiết, bộ phận trong các sản phẩm cơ khí lại tương đối ổn định. Các
chi tiết này có các thông số về kết cấu và công nghệ hầu như không thay đổi. Điều này




cho phép tiến hành khâu chuẩn bị công nghệ hợp lý và chủ động hơn đối với sản phẩm
cơ khí mới.
Biện pháp cơ bản nhằm rút ngắn thời gian chuẩn bị công nghệ, góp phần nâng cao hiệu
quả sản xuất trong ngành chế tạo máy là thống nhất hoá, tiến tới tiêu chuẩn hoá quá
trình công nghệ

7. công nghệ nhóm , điển hình , tổ hợp
2.5 CÔNG NGHỆ ĐIỂN HÌNH.
Mục tiêu của công nghệ điển hình là xây dựng một qui trình công nghệ chung cho những đối
tượng sản xuất (chi tiết, bộ phận, sản phẩm) có kết cấu giống nhau.
Cơ sở của công nghệ điển hình là dựa vào việc phân lọai chi tiết về mặt kết cấu và công
nghệ, xác định hoặc lập nên các đối tượng điển hình có đầy đủ các đặc trưng tiêu biểu của
từng kiểu; nhờ vậy quá trình gia công các chi tiết hoặc lắp ráp các bộ phận thuộc cùng một
kiểu nhất định, được tiến hành theo những quy trình công nghệ điển hình đã được xây dựng
từ trước.
Công nghệ điển hình còn tạo điều kiện:
- Thống nhất hoá, tiêu chuẩn hoá các nguyên công thông dụng,
- Hạn chế sự đa dạng của đối tượng về kết cấu và công nghệ trong cùng một kiểu, giảm
bớt khối lượng lao động trong việc chuẩn bị sản xuất,
- Thực hiện chuyên môn hoá sản xuất,
Các nội dung trong áp dụng công nghệ điển hình:
1. Phân loại các chi tiết, bộ phận của sản phẩm thành các kiểu. Trong một kiểu thì các
đối tượng phải giống nhau hầu như hoàn toàn về kết cấu.
2. Phân tích, lựa chọn trong từng kiểu một đối tượng điển hình.

3. Lập quy trình công nghệ điển hình cho từng kiểu đối tượng ứng với đối tượng điển
hình đã chọn.
4. Xác định trang thiết bị, dụng cụ, chế độ công nghệ cho từng kiểu ứng với tiến trình
công nghệ điển hình.
Nhờ vậy mà các đối tượng sản xuất trong từng kiểu có dạng kết cấu giống nhau về cỡ, kích
thước nhất định, cho phép có thể được gia công hoặc lắp ráp theo những tiến trình công nghệ
giống nhau.


Quy trình phải được xây dựng trên cơ sở thống nhất hoá các tiêu chuẩn về trang thiết bị,
dụng cụ, chế độ công nghệ, các định mức kinh tế kỹ thuật nhằm đảm bảo cho quá trình sản xuất
đồng bộ và hoàn thiện dần trình độ sản xuất, đạt hiệu quả kinh tế kỹ thuật tổng hợp ngày càng
cao hơn.
Công nghệ điển hình có thể áp dụng theo hai mức độ khác nhau:
Điển hình hoá toàn bộ quá trình công nghệ cho từng kiểu,
Điển hình hoá từng nguyên công riêng biệt, ứng với các đối tượng trong cùng một
kiểu.
Hai mức độ này có sự liên hệ chặt chẽ với nhau, bổ sung cho nhau nhằm nâng cao tính loạt
sản xuất, đồng thời ổn định tính loạt sản xuất, tạo điều kiện áp dụng dây chuyền sản xuất linh
hoạt cho nhiều đối tượng cùng kiểu.



Ở mức độ điển hình hoá đầu tiên, chi tiết gia công được phân loại trên cơ sở sự giống
nhau hầu như hoàn toàn về kết cấu; tức là vật liệu, vị trí và kích thước tất cả các bề mặt gia công
quan trọng của các chi tiết gia công phải giống nhau ở mức độ cao, để có thể gia công với cùng
một tiến trình công nghệ ở từng nguyên công, có thể sử dụng chung một loại thiết bị công nghệ.
Thông thường thì đối tượng sản xuất ở đây thuộc cùng một kiểu chi tiết.
Đối với quá trình lắp ráp, các sản phẩm trong một loại phải có sơ đồ lắp ráp giống nhau
để có thể lắp ráp với cùng một tiến trình công nghệ lắp ráp và ở từng nguyên công lắp ráp có thể

dùng chung trang thiết bị lắp ráp. Nói chung ở đây đối tượng sản xuất chỉ khác nhau rất ít về mặt
kết cấu.
Công nghệ điển hình tạo điều kiện hợp lý hoá quá trình chuẩn bị công nghệ, tạo điều kiện
để tiêu chuẩn hoá nguyên công và quá trình công nghệ, là cơ sở để thiết kế và xây dựng các dây
chuyền tự động sử dụngtrong sản xuất.

2.6 CÔNG NGHỆ NHÓM.

Cơ sở của công nghệ nhóm là phân nhóm đối tượng sản phẩm theo sự giống nhau từng
phần về kết cấu với mức độ giống nhau về một hoặc tập hợp một vài bề mặt gia công. Điều này
cho phép gia công các chi tiết trong cùng một nhóm với cùng một trang thiết bị, dụng cụ và trình
tự công nghệ, tức là với cùng nguyên công. Đối với từng chi tiết cụ thể cho phép sự khác biệt rất
ít so với các đặc trưng công nghệ chung của nhóm chi tiết.
Thực tế cho thấy rằng công nghệ nhóm chỉ nên áp dụng giới hạn ở một vài nguyên công
chính, là nguyên công có khối lượng lao động tính theo thời gian gia công là nhiều nhất. Lý do
chủ yếu là do quá trình ghép nhóm chi tiết gia công sẽ rất phức tạp nếu từng chi tiết gia công cụ
thể trong quá trình công nghệ của nó phải ghép nhóm nhiều lần. Trong điều kiện sản xuất đơn
chiếc và loạt nhỏ, loạt vừa với số lượng từng loại chi tiết không nhiều mà chủng loại chi tiết đa
dạng, phức tạp thì việc phân nhóm như vậy sẽ không thể thực hiện được hoặc sẽ rất tốn kém; mặt
khác việc điều hành và quản lý quá trình gia công cũng séât khó khăn và tốn kém. Công nghệ


nhóm thường ứng với một hoặc vài nguyên công chung của các đối tượng gia công có kết cấu
khác nhau; còn công nghệ điển hình lại ứng với toàn bộ quá trình công nghệ, mà các nguyên
công mang tính chất chung cho các đối tượng gia công có kết cấu giống nhau thuộc cùng một
kiểu.
Công nghệ nhóm thường được thực hiện ở từng nguyên công , cụ thể là trên từng máy
như gia công nhóm trên máy tiện, máy khoan, máy phay... Việc phân chia chi tiết thành từng
nhóm gia công trên từng loại máy cụ thể như vậy sẽ gọn hơn. Nhóm là đơn vị chính, trong một
nhóm, các chi tiết có quá trình gia công rất ngắn đối với các bề mặt cơ bản. Nói chung ở công

nghệ nhóm thì các nhóm chi tiết có chu kỳ gia công trên một hoặc hai máy cùng kiểu. Nếu các
chi tiết có chu kỳ gia công trên nhiều máy với kiểu loại máy khác nhau thì lại phải xếp vào công
nghệ điển hình.
Phạm vị của công nghệ nhóm tuy hẹp hơn công nghệ điển hình vì công nghệ nhóm chỉ
bao gồm một số nguyên công chung ứng với một số bề mặt gia công giống nhau trên các chi tiết,
nhưng công nghệ nhóm lại rất cụ thể, cho phép ứng dụng nhanh và đưa lại hiệu quả kinh tế tốt
nhất ở điều kiện sản xuất linh hoạt nhỏ và đơn chiếc. Điều đó là nhờ số lượng chi tiết thuộc
nhóm có thể nhiều, mặc dù kết cấu chung của các chi tiết có khác nhau.
Muốn đạt được hiệu quả kinh tế tốt khi áp dụng công nghệ nhóm cần chú ý các vấn đề
sau đây:




Nâng cao tính công nghệ trong kết cấu, thống nhất hoá, tiêu chuẩn hoá kết cấu của chi
tiết, bộ phận, sản phẩm cơ khí nói chung.
Sử dụng các đồ gá tiên tiến, có khả năng điều chỉnh nhanh ứng với từng đối tượng
trong nhóm.
Phải tạo điều kiện để tự động hoá quá trình gia công, hướng tới việc xây dựng và sử
dụng các dây chuyền gia công linh hoạt và tự động.

Để thực hiện gia công nhóm cần tiến hành các bước chủ yếu theo thứ tự sau:
1, Phân nhóm chi tiết gia công,
2, Lập qui trình công nghệ cho từng nhóm,
3, Thiết kế các trang bị công nghệ nhóm.
1. Phân nhóm chi tiết gia công:
Đây là bước quan trọng tạo điều kiện thuận lợi cho các bước tiếp sau.
Trong công nghệ nhóm việc phân nhóm không chỉ dựa vào đặc điểm về kết cấu và công nghệ
mà còn phải dựa vào đặc điểm của kiểu, loại thiết bị công nghệ nhằm đảm bảo quá trình gia
công hợp lý, tức là cần dựa vào các loại TB công nghệ cụ thể.

Sau khi đã phân nhóm ta xây dựng một chi tiết đại diện cho cả nhóm bằng cách chọn một chi
tiết có nhiều bề mặt gia công chung rồi bổ sung thêm những bề mặt khác mà các chi tiết khác
có.
2. Lập quy trình công nghệ cho từng nhóm.


Những nguyên tăc cần đảm bảo khi lập QTCN nhóm là:
- Thứ tự của mỗi bước hoặc nguyên công phải phù hợp cho cả nhóm.
- Đồ gá, dụng cụ v.v..dùng trong nhóm phải dùng được đối với các chi tiết
trong nhóm.
- Đảm bảo tổn hao điều chỉnh nguyên công là ít nhất khi thay đổi chi tiết gia công trong
nhóm.
Công việc trước tiên là dựa vào chi tiết đại diện hoặc chi tiết tổng hợp của nhóm để lập quy
trình công nghệ tổng quát. Căn cứ vào đặc điểm cụ thể về kết cấu và công nghệ của từng chi
tiết khác trong nhóm tiến hành việc hoàn thiện, bổ sung quy trình và biểu diễn nó dưới dạng
sơ đồ, theo theo thứ tự các bước, nguyên công, sắp xếp bố trí dụng cụ gia công, thứ tự làm
việc của dụng cụ, lập phiếu điều chỉnh thiết bị và dụng cụ, tính tổng thời gian cần thiết để gia
công một chi tiết và cả loạt chi tiết nhằm xác định tải trọng của thiết bị công nghệ.
3. Thiết kế các trang bị công nghệ nhóm.
Do có đặc trưng công nghệ giống nhau như gá đặt gia công, nên các chi tiết trong nhóm phải
có bề mặtdùng làm chuẩn định vị và sơ đồ gá đặt khi gia công gần như nhau, chỉ khác nhau
về kích thước hay về hình dạng. Đồ gá phải có các bộ phận điều chỉnh kích thước và bộ phận
vạn năng, nhờ vậy sẽ giảm bớt thời gian và chi phí điều chỉnh, giảm thành phần chi phí về đồ
gá trong cả nhóm, rút ngắn thời gian chuẩn bị sản xuất vì không cần thời gian để thiết kế và
chế tạo đồ gá.
Một cách tổng quát, đồ gá gia công nhóm có những đặc điểm sau:







Có khả năng gá đặt chính xác, nhanh chóng bất kỳ chi tiết nào trong nhóm.
Đảm bảo độ chính xác và độ cứng vững cần thiết, không làm biến dạng chi tiết gia
công.
Tháo lắp nhanh chóng trên máy gia công.
Thao tác thuận tiện nhẹ nhàng.
So với các đồ gá chuyên dùng riêng biệt thì đồ gá gia công nhóm thường kém cứng
vững hơn.
2.7 CÔNG NGHỆ TỔ HỢP.

Công nghệ điển hình và công nghệ nhóm có những ưu điểm và hạn chế riêng trong từng
phạm vi ứng dụng. Công nghệ tổ hợp dựa trên việc kết hợp các phương pháp thống nhất hoá, tiêu
chuẩn hoá kết cấu của đối tượng sản xuất, công nghệ điển hình và công nghệ nhóm nhằm khai
thác tận dụng các ưu điểm, hạn chế các nhược điểm của từng phương pháp riêng biệt.
Để đảm bảo tính linh hoạt của toàn bộ quá trình công nghệ, phải xác định đối tượng sản
xuất theo luận điểm riêng của công nghệ điển hình. Mặt khác để đảm bảo tính linh hoạt của từng
nguyên công lại phải theo quan điểm của công nghệ nhóm. Trong phương pháp công nghệ tổ
hợp, khi xác định đối tượng sản xuất, phải kết hợp luận điểm của công nghệ điển hình và công
nghệ nhóm, mà xuất phát điểm có thể là loại hoặc kiểu chi tiết.


Để đảm bảo khả năng thích ứng công nghệ, tuỳ theo điều kiện sản xuất ứng với đối tượng
gia công cụ thể, có thể nghiên cứu áp dụng 2 phương án công nghệ sau:
Phương án tập trung nguyên công, sản xuất phát triển: NC, CNC hay trung tâm gia
công.
 Phương án phân tán nguyên công, sản xuất kém phát triển: máy vạn năng có gá lắp
linh hoạt, máy chuyên dùng linh hoạt có kết cấu đơn giản.
Để áp dụng công nghệ tổ hợp cần phải thực hiện các bước quan trọng sau:


1, Phân loại và ghép nhóm đối tượng gia công trong chương trình sản xuất dựa vào
việc xác định chi tiết phổ biến, loại chi tiết phổ biến, xác định các thông số cơ bản
phổ biến của đối tượng gia công trong loại chi tiết phổ biến, sau đó so sánh từng đối
tượng trong loại phổ biến theo các thông số cơ bản phổ biến để xác định số kiểu chi
tiết trong loại chi tiết phổ biến được gia công theo qui trình công nghệ tổ hợp.
2, Xác định đối tượng điển hình: Xác định kiểu chi tiết điển hình trong số kiểu chi tiết
được gia công theo công nghệ tổ hợp trên cơ sở độ phức tạp cao nhất về kết cấu và
công nghệ.
3, Xác định số lượng qui đổi của từng kiểu chi tiết khác ra kiểu điển hình bằng hệ số
qui đổi, đó là hệ số xét đến sự khác nhau về kết cấu và công nghệ giữa kiểu đang xét
và kiểu điển hình. Sau đó tính tổng số lượng đã qui đổi ra kiểu điển hình của tất cả
các kiểu chi tiết được gia công tổ hợp.
4, Xác định phương án tổ hợp tối ưu về công nghệ trên cơ sở so sánh các phương án
theo các đại lượng chủ yếu như hệ số tải trọng trung bình, chu kỳ gia công, số lượng
máy cần thiết, tổn hao về thời gian điều chỉnh.
5, Thiết kế, xây dựng quá trình công nghệ, nguyên công và dây chuyền gia công theo
phương án tổ hợp tối ưu về công nghệ, kể cả thiết kế đồ gá điều chỉnh cho từng
nguyên công.

Ch 3
8. vai trò và vị trí của quản lý sx

9. theo dõi sx: mục tiêu, kỹ thuật và pp
10. kiểm tra đánh giá chất lượng sản phẩm dựa trên các yếu tố nào?


Để đánh giá chất lượng sản phẩm được sản xuất cần phải tiến hành quá trình kiểm tra sản
phẩm qua các chỉ tiêu về chất lượng trong quá trình sản xuất và sản phẩm. Đo lường xác định các
yếu tố và đặc điểm của sản phẩm là hoạt động cần thiết.

Đo lường được đề cập ở đây là nghệ thuật đo các đại lượng hình học, thông thường nhất
là các khoảng cách, nhờ dụng cụ đo. Mục đích của việc đo đạc nầy là kiểm tra sự hiện hữu xác
thực của một chi tiết từ đó đánh giá tính tương thích của nó so với bản vẽ thiết kế. Khái niệm
tương thích này rất quan trọng bởi vì đây là trọng tâm của vấn đề nghiên cứu. Thật vậy, đó là
trình dịch đặc điểm trong 2D bằng một chuỗi các phép đo và tính toán trên chi tiết thực và từ đó
tạo thành vật thể 3D

11. kỹ thuật đo đạc và các thông số cần đo
Vấn đề đặt ra là đo cái gì? đo bằng gì? Nếu ta mong muốn các đặc điểm nêu trên bản vẽ thiết kế
(được tiêu chuẩn hoá), người kiểm tra phải đo 3 thông số sau:
 Các kích thước (dimensions).
 Các sai lệch về hình dáng.
 Các sai lệch về vị trí.
Các sai lệch về hình dáng là các đặc trưng thuộc về bản chất trên bề mặt khảo sát, các sai lệch về
vị trí liên quan đến vị trí tương đối của 2 bề mặt, trong khí đó các kích thước chỉ khoảng cách
giữa 2 bề mặt. Nếu dễ dàng chỉ ra trên một bản vẽ 2D một kích thước (cote), thí rất khó chuyển
đặt nó trên chi tiết (3D).
1. Sai lệch về hình dáng.
Trong thực tế một mặt ta có bản vẽ thiết kế với các đặc trưng được tiêu chuẩn hoá đó là
bề mặt lý thuyết và mặt khác chi tiết với bề mặt thực được chế tạo.
Để đặc trưng hoá bề mặt thực (bề mặt chế tạo), bằng đo đạc cần phải xác định một số
điểm nào đó trong một hệ toạ độ cho trước. Đám mây điểm đo này sẽ là hình ảnh đo được của bề
mặt. Với đám mây này ta dựng một thực thể hình học đó là bề mặt thiết lập. Do vậy chính thực
thể hình học này (bề mặt thiết lập) ta sẽ dùng để so sánh với bề mặt lý thuyết.
Quá trình 3 giai đoạn này là nguyên tắc cơ bản của phép đo trên máy đo và đặc biệt là
trên bàn máp.
2. Sai lệch về vị trí.
Một sai lệch về vị trí luôn đặc trưng vị trí của bề mặt này so với bề mặt khác (đồng trục,
thẳng góc, song song...).
Thật vậy, theo tiêu chuẩn, mặt phẳng đo được phải gồm giữa 2 mặt phẳng song song với

mặt phẳng chuẩn và cách nhau bằng giá trị dung sai.


3. Kích thước ghi (cote).
Trước tiên, ta phân biệt hai khái niệm: Ta gọi kích thước ghi (cote) là đặc trưng có trên
bản vẽ, ngược lại, kích thước (dimension) là một đại lượng đo được. Vậy là ta không đo một kích
thước ghi nhưng đo một đại lượng mà sau đó ta so sánh nó với kích thước ghi trên bản vẽ.
Từ quan điểm được thể hiện của người thiết kế, đó là bản vẽ, bằng kích thước ghi nó cho
phép liên kết hai bề mặt mà ta mong muốn có khoảng cách với giá trị cho trước.
Từ quan của người kiểm tra, vấn đề lại hoàn toàn khác, vì rằng trước mặt họ là chi tiết thực,
đó là khối vật thể. Như vậy kích thước ghi được chỉ thành 2 kích thước và người kiểm tra đối
diện với 2 bề mặt được chế tạo.

12. định dạng hình dáng hình học 1 bề mặt. trường hợp mặt phẳng.
1. Đo với bàn chuẩn.
 Phương pháp Zé ro: Đây là phương pháp cơ bản nhất để đo một khoảng cách. Ở đây ta bỏ qua
sai lệch về hình dáng và vị trí của 2 bề mặt khảo sát (vì rằng độ lớn của các sai lệch này thường
nhỏ hơn dung sai của kích thước ghi). Để tiến hành đo đạc ta đặt các căn mẫu có độ cao bằng với
kích thước ghi. Đó là chuẩn đo.
 Đo sai lệch về hình dáng: Theo cách thức sau
Đặt bề mặt thẳng góc với hướng đo. Để làm được điều này ta phải cân bằng chi tiết
bằng cách làm cho 3 điểm của bề mặt có cùng độ cao,
 Tiếp theo xác định các sai lệch của các điểm khác so với 3 điểm này theo hướng đo.
Phương pháp này rất đơn giản và nhanh chóng. 3 điểm lựa chọn ngẫu nhiên không thể
đảm bảo sai lệch tìm được là nhỏ nhất. Về mặt lý thuyết cần phải thử với mọi tổ hợp 3
điểm nêu trên để tìm sai lêch nhỏ nhất. Trong thực tế, ta thực hiện một loạt các phép đo.
Giả thiết rằng hướng đo ít thay đổi, nhờ tính toán ta xếp nhiều loạt 3 điểm ở Zé ro, những
điểm này được lựa chọn nghiêm ngặt.


2. Đo trên máy đo 3 chiều (MMT) với máy tính.
Trong trường hợp đo sai lệch về hình dáng, ta có thể dùng cùng phương pháp như trước có sử
dụng công cụ tự động xử lý. Phương pháp như sau:
Giai đoạn đầu tiên: Chọn 3 điểm trong số N điểm, tính toán mặt phẳng thiết lập qua vectơ
pháp tuyến.
Giai đoạn 2: Tính các sai lệch của một điểm P trên mặt phẳng thiết lập và những điểm M i
đo được.
Giai đoạn 3: Tính một sai lệch về hình dáng.


Ta thực hiện với tất cả các tổ hợp có thể của 3 điểm trong N điểm.
Nhược điểm của phương pháp này tốn nhiều thời gian tính toán với số lượng lớn điểm đo được.
Nhưng có thuận lợi lớn là có thể thực hiện bằng tính toán cân bằng. Do vậy ý tưởng là không còn
khảo sát 3 điểm nhưng toàn bộ đám mây điểm đó có thể tính toán được mặt phẳng tối ưu nhờ sử
dụng phương pháp bình phương bé nhất chẳng hạn. Ta sẽ nhận được trong lần đầu tiên một sự
chính xác với sai số nhỏ nhất.

Ch 4
13. pp SMED
Phương pháp SMED nhằm cải thiện thời gian thay đổi loạt sản xuất. SMED là chữ viết
tắt của Single Minute Exchange of Die có thể dịch là sự thay đổi dụng cụ dưới 10 phút. Phương
pháp này có mục đích giảm thời gian thay đổi loạt sản xuất khi áp dụng suy nghĩ tiên tiến để tổ
chức công việc với quá trình tự động hoá.
Như thế việc áp dụng phương pháp này gắn liền trực tiếp với nhiệm vụ sản xuất. Do vậy,
để dễ dàng hoá việc thay đổi loạt sản xuất, những thay đổi trên chi tiết phải được đề cập. Nhiệm
vụ thiết kế cũng phải tham gia vào quá trình này.
Phương pháp.
Phương pháp SMED do Shigeo Shingo đề ra chia thành 2 loại công việc trong một sự
thay đổi loạt:




Các công việc bên trong (IDE) chỉ có thể thực hiện được khi máy dừng làm việc.
Các công việc bên ngoài (ODE) có thể và phải được thực hiện trong khi máy hoạt động.
Để thực hiện phương pháp SMED cần phải theo 7 điểm sau đây

1. Phân chia IED và OED.
Quan sát quá trình và xác định rõ các thao tác nào là thuộc IED và OED, cần phải tác
động nó bên ngoài thời gian thay đổi loạt. Nếu IED không đáng kể thì giải quyết nó.
2. Chuyển đổi IED thành OED.
Đây là nguyên tắc hiệu quả nhất của phương pháp SMED. Nhờ sự chuẩn bị tốt nhất công
việc, ta chuyển đổi các thao tác trong thành các thao tác ngoài.
3. Thích nghi theo sự tiêu chuẩn hoá các nhiệm vụ.
Để thay đổi nhanh loạt sản xuất, cần phải bỏ các khả năng điều chỉnh trên máy bằng cách
tiêu chuẩn hoá các nhiệm vụ cần phải được thay đổi trên máy.


4. Thích nghi các chức năng kẹp chặt.
Cần tìm bằng các kỹ thuật có thể để tối ưu hoá thời gian trong khi máy dừng; tiếp cận nhiều
nhất khái niệm tự động để lắp đặt dụng cụ và đồ gá.
5. Thích nghi theo sự phân chia công việc.
Việc phân chia công việc không hợp lý thường dẫn đến những di chuyển vô ích làm mất
thời gian. Việc phân chia công việc hợp lý có thể dẫn đến làm cho người đứng máy tự tiết kiệm
một khoản thời gian để tránh thực hiện nhiều lần đi vòng quanh một máy.
6. Dự đoán các điều chỉnh.
Việc điều chỉnh một máy chỉ phải tính đến nếu thực tế cần thiết.
7. Tối ưu nhờ cơ khí hoá.
Điều này phải diễn ra cuối cùng vì nó rất đắc và không phải luôn có hiệu quả nhất. Khi
giá của việc giảm thời gian thay đổi loạt quá lớn, cần phải làm phép tính hiệu quả.

14. thiết kế công nghệ cơ khí linh hoạt ứng dụng CAD/CAM
2.1 Xác định họ ( nhóm) chi tiết
Họ (nhóm) là tập hợp các chi tiết gia công có sự giống nhau nhất định về hình dáng kích
thước kỹ thuật. Việc phân tích từng tiến trình gia công với từng chi tiết gia công sẽ tạo ra tiến
trình chung gia công hợp lý cho cả họ nhóm chi tiết.
Trong việc thiết lập sản phẩm áp dụng công nghệ nhóm sẽ giúp chúng ta chuẩn hoá các chi
tiết liên quan đến việc nhận biết các đặc tính tương tự này với hệ thống mã hoá. Đặc tính tương
tự nằm trong hai loại:


Đặc tính thiết kế như hình dạng và kích thước hình học.



Đặc tính chế tạo như là: trình tự các bước gia công đòi hỏi để chế tạo chi tiết.

Công nghệ nhóm, phân loại chi tiết và mã hoá liên quan chặt chẽ với nhau. Trong công
nghệ nhóm, người ta thường cố gắng tìm ra các quá trình chế tạo chung, lịch trình sắp xếp, các
chi tiết thông qua phương tiện chế tạo nhằm cực đại hoá hiệu quả sử dụng các nguồn lực sẵn có,
và như vậy chúng ta sẽ tiết kiệm được nguồn lực, thời gian và nỗ lực thông qua việc đánh giá và
phân tích chi tiết đại diện từ đó có thể đưa ra được các giải pháp tổng quát và phân tích cho tất cả
các chi tiết/ cụm trong nhóm.
Cản trở nhất trong việc thay đổi từ phân xưởng sản xuất truyền thống tới các công nghệ
nhóm đó là vấn đề phân nhóm các chi tiết thành các họ chi tiết. Cả ba phương pháp sau đều đòi
hỏi nhiều thời gian và liên quan tới việc phân tích dữ liệu.


- Kiểm tra bằng thị giác.
- Phân loại và mã hoá bằng kiểm tra dữ liệu sản xuất từ dữ liệu thiết kế.
- Phân tích dòng (chu trình) sản xuất.

Phương pháp kiểm tra bằng thị giác là phương pháp ít phức tạp nhất và dễ nhất. Nó liên
quan tới việc phân loại chi tiết thành các họ chi tiết bằng cách nhìn chi tiết thực hoặc nhìn qua
bản vẽ và sắp xếp chúng thành các nhóm tương tự nhau.
Phương pháp thứ hai liên quan đến việc phân loại chi tiết thành các họ chi tiết bằng các
kiểm tra các đặc tính chế tạo và đặc tính thiết kế riêng biệt của mỗi chi tiết. Sự phân loại sẽ cho
ta các số mã hoá mà cho phép chúng ta nhận biết một cách duy nhất các đặc tính của chi tiết.
Phương pháp phân loại và mã hoá có vẻ như được sử dụng nhiều nhất hiện nay.
Phương pháp thứ ba sử dụng các thông tin chứa đựng trong bảng chu trình hơn là sử
dụng các bản vẽ chi tiết. Các chi tiết với các tuyến ( chu trình) gia công tương tự nhau hoặc
giống nhau được nhóm lại với nhau thành họ chi tiết. Phương pháp phân tích dòng sản xuất là
phương pháp sử dụng cho công việc nhận biết các họ chi tiết và ghép nhóm các máy công cụ. Nó
không sử dụng hệ thống phân loại và mã hoá và cũng không sử dụng các bản vẽ chi tiết để nhận
biết các họ chi tiết. Dòng sản xuất được sử dụng để phân tích thứ tự nguyên công và thực hiện
chu trình máy cho các chi tiết được chế tạo trong một phân xưởng đã cho biết, nhằm nhóm các
chi tiết có các nhóm hay chu trình gia công tương tự hoặc giống nhau. Các nhóm sau này có thể
được sử dụng để thiết lập các phân xưởng máy lôgíc theo sơ đồ mặt bằng công nghệ nhóm.
Khi sử dụng dữ liệu chế tạo thay vì sử dụng dữ liệu thiết kế để nhận biết các họ chi tiết,
hai trường hợp có thể xảy ra:
Trường hợp 1: Các chi tiết về hình học rất khác nhau nhưng có thể đòi hỏi các tuyến gia
công tương tự hoặc giống nhau.
Trường hợp 2: Các chi tiết có hình học là tương tự nhau nhưng đòi hỏi có các tuyến gia
công khác nhau.
Tuy nhiên, bất lợi của việc sử dụng dòng sản xuất là ở chỗ không cung cấp cho ta cơ
cấu đánh giá và hợp lý hoá các tuyến chế tạo và không xem xét nào được đưa ra để nhận định
các tuyến (chu trình) gia công là tối ưu, nhất quán hay logic.
Các thủ tục phân tích dòng sản xuất được tổ chức thành bốn bước:
a. Thu thập dữ kiện
b. Sắp xếp thành nhóm trên cơ sở tính tương tự về tuyến (chu trình) gia công.
c. Lập biểu đồ
d. Phân tích

2.2. Xác định tiến trình gia công họ ( nhóm) chi tiết.
Khi pha thiết kế sản phẩm được hoàn chỉnh, ta có thể tiến hành triển khai hoạch định quá
trình công nghệ gia công chi tiết đã được thiết kế.
Với việc xây dựng công nghệ theo phương pháp biến thể thì các nguyên công chế tạo của
chi tiết phải được biết và được lưu trữ trong máy tính như là biến phi thông số. Trong quá trình
thiết kế, người thiết kế phân loại các biến và tìm kiếm biến mà nó tương tự với chi tiết cần được
gia công.
Khi biến này được tìm thấy, các thông tin và thông số cho chi tiét mới được đưa và chèn
vào trang mô hình quá trình. Với những thông tin này, máy tính sẽ tự động tạo ra sơ đồ quy trình
công nghệ gia công chi tiết. Người hoạch định quy trình có thể thêm bớt hoặc sửa đổi sơ đồ
chuẩn được đưa ra bởi máy tính để có được sơ đồ quy trình công nghệ mong muốn.
Phương pháp hoạch định biến thể, còn được gọi là phương pháp lai tạo hay phương
pháp pha trộn, bộc lộ nhiều ưu điểm khi gia công các chi tiết điển hình ( tấm mỏng, tròn xoay, trụ
..), có sự kết hợp công nghệ nhóm trong hoạch định và với quy mô sản xuất loại vừa và nhỏ.
Đó cũng chính là nhược điểm duy nhất của phương pháp biến thể, và điều này thể hiển
rõ ràng hơn ở chỗ phương pháp biến thể đòi hỏi phải sẵn có biến các nguyên công chế tạo trong
cơ sở dữ liệu lưu trữ trong máy tính mà điều này phụ thuộc vào các ràng buộc và điều kiện sản
xuất cũng như các phương pháp hoạch định thông thường.
Với cách tiếp cận này, nghiên cứu trong nội dung của đề tài tập trung chủ yếu vào xây
dựng phương pháp thiết kế công nghệ cho các dạng chi tiết cơ bản: gồm có trục/bạc, càng/biên,
hộp/gối dỡ, với hai mục tiêu.
Mục tiêu 1: Trợ giúp cho việc xây dựng QTCN đối với các máy gia công thông thường.
Mục tiêu 2: Trợ giúp cho việc xây dựng QTCN theo hướng linh hoạt hoá ứng dụng kỹ
thuật CAD/CAM, tạo điều kiện tích hợp module trợ giúp thiết kế vào hệ thống FMS sẵn có trên
cơ sở các ràng buộc có điều kiện sản xuất thực tế. Module trợ giúp hoạch định sẽ hoạt động như
một hệ chuyên gia trợ giúp.
Quá trình hoạch định quy trình gia công chi tiết cơ khí theo định hướng linh hoạt hoá sẽ
được thực hiện trong phạm vi nghiên cứu như sau:

1.
2.
3.
4.

Xác định đối tượng gia công (ghép nhóm các chi tiết cơ khí).
Xác định đối tượng đại diện cho nhóm chi tiết đã ghép.
Xác định phương pháp gia công cho từng bề mặt của đối tượng đại điện.
Xác định thứ tự gia công cho từng bề mặt ( phần tử hình dạng) của đối tượng đại
diện theo các quy luật lôgic về kỹ thuật và công nghệ.


5. Thiết kế từng nguyên công ứng với từng loại máy công cụ ( máy thường, máy
NC/CNC), gồm có: chọn máy, phân chia các bước công nghệ, xác định dụng cụ
và trang thiết bị công nghệ, xác định chế độ cắt tối ưu, tính toán định mức thời
gian.
6. Xây dựng các văn bản công nghệ ( tiến trình công nghệ, sơ đồ nguyên công, phiếu
dụng cụ & trang thiết bị công nghệ, định mức thời gian, hoạch định nhu cầu
nguyên vật liệu và các chương trình gia công NC/CNC (Đối với các máy công cụ
điều khiển số NC và CNC)
Nhờ có quá trình hoạch định dây chuyền công nghệ theo cách tiếp cận nêu trên, làm
cho công việc chuẩn bị sản xuất được mềm dẻo và dễ thích nghi, giảm bớt chi phí trong khâu
thiết kế công nghệ.
2.3. Xác định chu kỳ gia công tối ưu
Nói đến chu kỳ gia công tối ưu tức là quy hoạch về mặt thời gian trên cơ sở trình độ gia
công tối ưu để có chu kỳ gia công ngắn nhất.
Chu kỳ gia công tối ưu ( ngắn nhất) của dây chuyền công nghệ linh hoạt sẽ ứng với thứ
tự gia công tối ưu các kiểu (cỡ, loại) chi tiết cơ khí khác nhau, sao cho thời gian chờ đợi ( thời
gian trống) giữa từng cặp trạm công nghệ ( máy) nối tiếp nhau là ít nhất.
Trình tự tính toán để xác định thứ tự gia công tối ưu của các (kiểu/cỡ/loại) gọi tắt là

kiểu chi tiết trên dây chuyền công nghệ linh hoạt, nhằm đạt chu kỳ gia công nhắn nhất( ), gồm
các bước sau:
1. Xác định các kiểu chi tiết không phải gia công ở các nguyên công đầu tiên của
tiến trình công nghệ chung. Đưa vào gia công trước tiên kiểu chi tiết nào có số
lượng các nguyên công đầu tiên không tham ra là nhiều nhất. Tiếp đó lần lượt
đưa vào các kiểu chi tiết khác có số lượng cac nguyên công đầu công đầy không
tham gia ít hơn ( giảm dần).
2. Xác định những kiểu chi tiết tham gia cả vào những nguyên công đầu và cuối
của tiết trình công nghệ chung.
3. Xác định các kiểu chi tiết không tham gia và những nguyên công cuối của quá
trình công nghệ chung, đưa vào gia công lần lượt các kiểu chi tiết có số lượng
nguyên công cuối không tham gia tăng dần.
2.4. Cách bố trí mặt bằng sản xuất (Quy hoạch không gian cho FMS) tối ưu:

-

Để giải quyết bài toán này có thể dùng các công cụ toán học như, quy hoạch tuyến
tính, phi tuyến, lý thuyết graph, và cũng có thể bằng mô hình khác như:
Mô hình hoá bằng mô phỏng
Lý thuyết hàng đợi


-

Petri Net
Ứng dụng AGV (Autonomous Ground Vehicles

15. hệ thống máy tự động linh hoạt, robot hóa
3.1. KHUYNH HƯỚNG TỰ ĐỘNG HOÁ DÒNG LƯU THÔNG CHI TIẾT TRONG SẢN
XUẤT LOẠT VỪA VÀ NHỎ

3.1.1 Phát triển các trung tâm gia công điều khiển NC
Để xác định vai trò công nghệ của một trung tâm gia công NC, có thể xuất phát từ hai đặc
trưng chủ yếu sau đây.
a. Đặc trưng làm việc tự động
b. Đặc trưng linh hoạt hay là tính “ mềm”
Các trung tâm gia công NC có khả năng thực hiện một quá trình làm việc hoàn toàn tự dộng
trong quy trình gia công được các chi tiết khác nhau theo một trình tự lựa chọn tự do mà không
có chi phí cho việc trang bị lại các thiết bị gia công.
Gia công đơn chiếc hoặc gia công hàng loạt, việc sử dụng trung tâm gia công NC luôn đạt
hiệu quả cao so với các thế hệ thiết bị thông thường. Tuy nhiên cho đến nay hiệu quả sử dụng các
trung tâm gia công NC vẫn chưa được khai thác triệt để. Nên cả về mặt kỹ thuật điều khiển cũng
như kỹ thuật máy, các trung tâm gia công NC còn cần phải không ngừng được nghiên cứu hoàn
thiện. Sự phát triển tiếp tục của chúng là đi theo khuynh hướng tăng cường khả năng ghép nối để
hình thành các hệ thống máy tự động linh hoạt, thực hiện các chu trình gia công nhiều cấp.
3.1.2. Phát triển các hệ thống máy tự động linh hoạt
So với các trung tâm gia công NC, các hệ thống máy tự động linh hoạt chứng tỏ một tiềm
năng kỹ thuật lớn hơn nhiều. Đặc tính linh hoạt (flexibility) đặt nền móng cho kỹ thuật gia công
tự động các lọat sản phẩm vừa và nhỏ, trong đó họ chi tiết có thể gộp thành từ những khoảng
kích thước khá rộng hoặc từ những hình dáng kết cấu có mức khác biệt rất lớn. Tính linh hoạt
càng thể hiện ưu việt hơn đối với các chi tiết có thời gian gia công dài trên từng trạm công nghệ
riêng lẻ.
Có thể nói: các trung tâm gia công NC có tính linh hoạt cao và những tay máy, người máy
điều khiển theo chương trình nhiều trục chuyển động là hai cơ sở kỹ thuật căn bản nhất đối với
quá trình thiết lập một hệ thống máy tự động linh hoạt.


3.2. NHỮNG NGUYÊN TẮC CĂN BẢN KHI THIẾT LẬP MỘT HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG
LINH HOẠT ROBOT HOÁ:
Cấu trúc của một hệ thống máy linh hoạt chịu ảnh hưởng trực tiếp và quyết định bởi cách tổ chức
dòng lưu thông chi tiết. Khi tổ chức một dòng lưu thông chi tiết, phải đảm bảo những yêu cầu cơ

bản dưới đây.
3.2.1. Đường vận chuyển ngắn nhất
Đường vận chuyển chi tiết cần ngắn nhất. Độ dài của đường vận chuyển là yếu tố quyết
định mức độ đơn giản hay phức tạp, theo đó là giá đầu tư vào các thiết bị vận chuyển và thời
gian để vận chuyển, trao đổi chi tiết.
3.2.2. Tính linh hoạt trong thứ tự gia công trên các trạm công nghệ
Về mặt nguyên tắc, tính linh hoạt luôn luôn đặt ra đối với bất kỳ hệ thống nào. Tuy nhiên
chúng được hạn định cho những trường hợp gia công ưu tiên nhất. Bởi vậy nghiên cứu kỹ
lưỡng sự phân loại các chủng họ chi tiết gia công để định hướng công nghệ ưu tiên, có giới
hạn vẫn là một nội dung không thể bỏ qua trước khi lên dự án thiết lập hệ thông máy.
3.2.3. Chất tải tối ưu các trạm công nghệ
Mức chất tải của hệ thông máy bao gồm nhiều trạm gia công được xác định bởi mức chất
tải của từng trạm công nghệ riêng lẻ:
Ở đây rõ ràng là hoạt động của các robot vận chuyển và trao đổi chi tiết có ảnh hưởng
quyết định nhất. Hoạt động của các thiết bị tổ chức dòng chi tiết phải đảm bảo sao cho các trạm
công nghệ liên tục được chất tải, hay là có những khoảng thời gian dừng máy ngắn nhất.
3.2.4. Thời gian lưu thông chi tiết ngắn nhất
Thời gian lưu thông chi tiết không chỉ có ý nghĩa trong nội bộ một hệ thống mà còn đẩy
nhanh lưu thông của dòng vật chất trong hoạt động của toàn xí nghiệp.
3.2.5. Điều hành nhiều máy cùng lúc
Điều hành nhiều máy cùng lúc trong phạm vi một hệ thống máy là mô hình tổ chức kỹ thuật
– công nghệ trong đó quá trình phục vụ ( trao đổi chi tiết – phôi liệu) nhiều trạm công nghệ
được thực hiện tự động, đồng thời và không phụ thuộc nhau thông qua các thiết bị tổ chức
dòng lưu thông chi tiết ( robot công nghiệp). Nhờ mô hình điều hành nhiều máy cùng lúc mà
nâng cao được đáng kể hiệu suất, khi mà thành phần lao động sống trong một đơn vị sản
phẩm giảm tới mức tối thiểu cùng với việc tăng thành phần lao động quá khứ trong đơn vị
sản phẩm đó.
3.2.6. Gía thành tối thiểu cho các thiết bị vận chuyển và trao đổi

Nhằm chọn được giải pháp có giá thành hợp lý, các tay máy, người máy cũng như các thiết
bị huy động vào hệ thống vận chuyển và trao đổi thường được thiết kế và chế tạo theo
nguyên tắc môđun hoá cụm kết cấu
3.3. YÊU CẦU ĐẶT RA VỚI CÁC TRUNG TÂM GIA CÔNG NC ĐƯỢC HUY ĐỘNG VÀO
HỆ THỐNG MÁY
Để phát huy hết tiềm năng kỹ thuật của mỗi trung tâm gia công huy động vào hệ thống máy
linh hoạt, các trung tâm phải có những điều kiện về mức kỹ thuật điều khiển và hình dáng kết
cấu sao cho việc tổ chức dòng chi tiết và dòng thông tin tự động được thuận lợi.
3.4. PHÂN LOẠI HỆ THỐNG MÁY TỰ ĐỘNG LINH HOẠT
Phân loại hệ thống máy tự động linh hoạt có thể dựa trên những cơ sở khác nhau.
3.4.1. Phân loại theo chủng loại chi tiết
3.4.2. Phân loại theo tiêu chuẩn kỹ thuật của chi tiết gia công
Khi phân loại hệ thống máy theo chủng loại chi tiết, việc nghiên cứu phân tích công nghệ
chế tạo chủng loại họ chi tiết nào đó phải được thực hiện rất triệt để.
3.5 ỨNG DỤNG LÝ THUYẾT PHỤC VỤ HỆ THỐNG TRONG ĐIỀU HÀNH NHIỀU
MÁY CÙNG LÚC.
Mô hình phục vụ đưa ra hình ảnh về cách thức tác dụng và hoạt động lý thuyết về hệ
thống điều hành đó, đồng thời đưa ra một số chỉ tiêu so sánh và đánh giá hiệu quả hoạt động lý
thuyết của hệ thống được xử lý.
3.5.1. Đặc trưng của hệ thống tự động linh hoạt nhỏ đứng về mặt tổ chức dòng lưu thông
chi tiết
Ta có thể thấy ngay rằng, trên thực tế không có hệ thống phục vụ khép kín nào lại không
bị chờ đợi hoặc chờ đợi có điều kiện.Vậy “hoàn cảnh đặc trưng” của một hệ thống khép kín là:
Xuất hiện một tín hiệu “gọi”. Tín hiệu được chuyển đến trung tâm điều hành, nhưng
mọi phương tiện phục vụ đều đang “bận”. Tín hiệu này không thể bị bỏ qua nên phải đứng
vào “hàng chờ” và chờ cho đến khi mọi yêu cầu phục vụ xuất hiện trước nó đều đã được giải
quyết.
Ta chia ra ba thành phần thời gian phục vụ như sau:
1. Thời gian lưu chi tiết trên trung tâm gia công để xử lý công nghệ:
2. Thời gian chuyển đổi chi tiết gia công tWS :

3. Thời gian chờ được phục vụ tW (là thời gian dừng máy cho điều kiện tổ chức phục vụ).


Mục tiêu thiết lập các hệ thống máy tính linh hoạt dùng robot làm phương tiện phục vụ
là:
* Tăng cường thời gian lưu chi tiết để tận dụng tiềm năng kỹ thuật của các trạm công
nghệ.
* Giảm bớt thời gian phục vụ (thời gian chuyển đổi ) để năng cao hiệu suất của các kênh
phục vụ.
Đó cũng chính là mục tiêu tối ưu hóa hệ thống điều hành nhiều máy cùng lúc hay là hệ
thống chờ khép kín.
3.5.2. Thử lại các điều kiện ứng dụng của mô hình phục vụ dạng giải tích
1. Điều kiện ổn định
2. Điều kiện không có tác dụng kéo theo
3. Điều kiện trình tự đơn lẻ
3.5.3. Bộ thông số của hệ thống
a. Thời gian lưu chi tiết trên trung tâm gia công để xử lý công nghệ tv.
b. Cường độ trung bình của dòng yêu cầu phục vụ trong một đơn vị thời gian :
c. Số lượng các trạm công nghệ, tiềm chứa các yêu cầu phục vụ trong một hệ thống phục vụ
khép kín, ký hiệu : m.
d. Thời gian phục vụ tws được tính từ lúc bắt đầu đến lúc kết thúc một quá trình đổi chi tiết
e. Cường độ phục vụ là số lượng trung bình các phương tiện phục vụ (robot) làm việc liên
tục trong một đơn vị thời gian:
f. Từ các thông số và dẫn ra hệ số bận rộn đặc trưng cho mức chất tải các phương tiện
phục vụ do một trạm công nghệ yêu cầu :
g. Các thông số hệ thống khác là những đại lượng ngẫu nhiên không âm và chẵn :
3.5.4. Các đại lượng đặc trưng của một hệ thống chờ khép kín, nhiều kênh phục vụ
M/M/n.

a.
b.
c.
d.
e.
f.
g.
h.
i.

Chiều dài trung bình của hàng chờ:
Thời gian trung bình trong hàng chờ:
Số lượng trung bình các kênh phục vụ bị chiếm:
Mức chất tải các kênh phục vụ:
Số lượng trung bình các kênh phục vụ còn rỗi:
Hệ số lãng phí không sử dụng của một kênh phục vụ:
Số lượng trung bình các trạm công nghệ ở trạng thái dừng:
Số lượng trung bình các trạm công nghệ ở trạng thái làm việc:
Mức chất tải của một trạm công nghệ:

3.6 MÔ HÌNH TOÁN HỌC CỦA HỆ THỐNG CHỜ, KHÉP KÍN, NHIỀU KÊNH PHỤC
VỤ “M/M/n”
Giá trị n (số lượng kênh phục vụ) bao giờ cũng ít hơn m (số lượng đối tượng phục vụ):
nHãy giả thiết sự phục vụ một yêu cầu đòi hỏi chỉ một kênh phục vụ là đủ. Trên thực tế
việc chuyển đổi một chi tiết cũng do một robot thực hiện. Bây giờ ta hãy mô tả bằng giải tích hệ
thống phục vụ M/M/n. Mô hình này bao gồm một loạt các mối quan hệ toán học xác suất và giải
tích dưới đây.
3.6.1. Xác suất trạng thái của hệ thống phục vụ
a) Xác suất xuất hiện k yêu cầu phục vụ:

b) Xác suất rỗng (không có yêu cầu phục vụ nào xuất hiện):
c) Xác suất xuất hiện thêm yêu cầu phụ vụ (đặc tính tuần tự):
d) Xác suất chờ:
e) Chiều dài hàng chờ trung bình
f) Thời gian chờ trung bình
g) Số lượng trung bình các kênh phục vụ bị chiếm:
h) Mức chất tải của một kênh phục vụ:
i) Số lượng trung bình các trạm công nghệ ở trạng thái máy dừng:
j) Số lượng trung bình của các trạm công nghệ đang làm việc:
k) Mức chất tải của một trạng công nghệ:
l) Quan hệ tổng cộng
3.6.2. Đặc tính giá thành của hệ thống M/M/n
Hàm giá thành tương đối R đưa ra giá thành trung bình trong một đơn vị thời gian sản
xuất của một trạm công nghệ.


Ta có thể thiếp lập các toán đồ xác định giá thành tối thiểu cho đại lượng giá thành
chuyên dụng tuỳ thuộc tham số m là số trạm công nghệ có mặt trong hệ thống.
3.7. MÔ HÌNH TOÁN HỌC CỦA HỆ THỐNG CHỜ, KHÉP KÍN, MỘT KÊNH PHỤC
VỤ: “M/M/I” VÀ VÍ DỤ ÁP DỤNG

16. CIM , FMS , SMED , KANBAN , LEAN MANUFACTURING . các biện pháp kỹ thuật
công nghệ và tổ chức sx.
16.1. CIM:
hệ thống sản xuất tích hợp – CIM (Computer Intergrated Manufacturing) là hệ thống sản xuất
tự động hiện đại. Hệ thống CIM đang được ứng dụng ngày càng phổ biến trong các nước phát
triển do hiệu quả của nó đem lại.
Hệ thống sản xuất CIM tạo ra lợi nhuận vững chắc cho người sử dụng hơn các hệ thống khác
nhờ tính mềm dẻo của hệ thống và tích hợp thông tin. CIM cho phép một nhà máy sản xuất thích
ứng nhanh chóng với sự thay đổi của thị trường và cung cấp các hướng phát triển cơ bản của sản

phẩm trong tương lai. Với sự trợ giúp của máy tính, các họat động phân đoạn của quá trình sản
xuất được tích hợp thành một hệ thống sản xuất thống nhất, hoạt động trôi chảy với sự giảm
thiểu thời gian và chi phí sản xuất, đồng thời nâng cao chất lượng sản phẩm. Hệ thống CIM cho
phép sử dụng tối ưu các thiết bị, nâng cao năng suất lao động, luôn ứng dụng các công nghệ tiên
tiến và giảm thiểu sai số gây ra bởi con người, kinh nghiệm sử dụng CIM bởi các hãng sản xuất
trên thế giới cho thấy những lợi ích điển hình:
·
Giảm 15 – 30% giá thành thiết kế.
·
Giảm 30 – 60% thời gian chế tạo chi tiết.
·
Tăng năng suất lao động lên tới 40 – 70%.
·
Nâng cao chất lượng sản phẩm, giảm được 20 – 50% phế phẩm.
·
Quản lý vật tư hàng hóa sát thực tế hơn.
·
Tăng khả năng cạnh tranh của sản phẩm và đáp ứng nhu cầu của thị trường.
Các thành phần hệ thống CIM
Các thành phần chính trong một hệ thống CIM bao gồm các modul:
Lập kế hoạch sản xuất:
Khi nhận được đơn đặt hàng trực tiếp hay qua các phương tiện giao tiếp (internet) cùng
với chiến lược phát triển sản phẩm, CIM quản lý bằng phần mềm chuyên biệt (CIMSOFT) nó
liên tục được truyền đi tới các phân hệ quản lý, điều khiển hệ thống. Dựa trên kế hoạch này các
phân hệ tự động cập nhật, xử lý thông tin để đảm bảo sự hoạt động nhịp nhàng, lưu loát cho toàn
hệ thống. Vì vậy, việc lập kế hoạch có ý nghĩa rất quan trọng, nó quản lý toàn bộ hệ thống trên
tầng vĩ mô.
Thiết kế sản phẩm:
Thiết kế sản phẩm là modul nhằm tạo ra các thông số về đối tượng cần sản xuất. Khi
nhận sản phẩm mới thì modul quản lý tự động dò tìm trong thư viện dữ liệu sản phẩm về sự tồn

tại của sản phẩm, nếu đã có thì chuyển đến phân hệ gia công, nếu chưa có thì đưa ra dạng sản
phẩm đã tồn tại với mức độ giống nhất và chuyển đến cho hệ thống thiết kế.
Lập qui trình sản xuất:
Là phân hệ mất nhiều thời gian và tài chính. CIM xử dụng các modul lập quy trình công
nghệ tự động bằng giải pháp phần mềm lập trình. Phân hệ CAPP (Computer Aided Process
Planning) là một giải pháp hữu hiệu. Với các thông tin đầy đủ phân hệ CAPP sẽ quyết định đưa
ra một qui
Lập trình cho các trạm gia công:
Các trạm gia công bao gồm các trang thiết bị tham gia trong quá trình chế tạo sản phẩm:
Các máy CNC, Robot… Lập trình cho các tế bào gia công CNC bao gồm các thông tin về hình
học (CAD) và các thông tin công nghệ. Quá trình được mô phỏng trên phân hệ CAD/CAM. Lập
trình cũng hoàn toàn tương tự với robot và các thiết bị khác và gửi lên mức xử lý thông tin cao
hơn để phối hợp.
Thiết bị sản xuất:
Quá trình sản xuất được thiết lập khi các yếu tố chuẩn bị về kỹ thuật và tổ chức được thực
hiện. Trong quá trình này chi tiết dần dần được hình thành. Đây cũng là quá trình trực tiếp làm
biến đổi phôi liệu thông thành chi tiết. Trên các tế bào gia công chi tiết trực tiếp bị biến đổi về
mặt hình học và cơ tính. Các tế bào gia công mà chủ yếu là các máy điều khiển số CNC, DNC…
Vận chuyển, tích trữ:
Vận chuyển các chi tiết gia công (phôi) trong kho hoặc trên các vệ tinh tới các vị trí tiếp
nhận hay chuyển tích trữ dụng cụ.
Kiểm tra:
Kiểm tra các thông số về đối tượng sản xuất trong hệ thống. CIM sử
dụng nhiều máy kiểm tra tự động khả lập trình.
Tiếp thị, phân phối sản phẩm:
Đây cũng là một modul quan trọng để phát triển chiến lược sản xuất. Doanh nghiệp phải
có phương thức marketing và phân phối sản phẩm phù hợp đáp ứng các tiêu chuẩn thị trường.
Các phần tử của cim

1. Tích hợp các hệ thống phụ trợ
2. Tự động hóa văn phòng
3. Thiết kế có trợ giúp của máy tính CAD
4. Máy điều khiển số CNC
5. Sản xuất có trợ giúp của máy tính CAM
6. Kiểm tra chất lượng có trợ giúp của máy tính
7. Hệ thống bảo quản và tìm kiếm tự động
8. Công nghệ nhóm
9. Lập quy trình công nghệ có trợ giúp của máy tính
10. Tế bào gia công
11. Robot
12. Hệ thống FMS
Định nghĩaCIM:


Là một giải pháp ứng dụng các máy tính và các mạng liên kết để chuyển các hệ thống sản xuất
tiên tiến AMT riêng lẻ (FMS,máy NC , robot …) thành các hệ thống sản xuất tích hợp ở trình độ
cao tùy vào mục đích và ứng dụng mà có nhiều ĐN khác nhau veefCIM:
-

-

Cim là 1 hệ thống tích hợp có khả năng cung cấp sự trợ giúp của máy tính cho tất cả các
chức năng thuong mại
bao gồm các hoạt động từ khâu tiếp nhận đơn hang cho đến
cung cấp sản phẩm của 1 nhà máy sx
(CASA)
Cim là 1 nhà máy tự động hóa toàn phần nơi mà tất cả các quá trình sx đc tích hợp và
chịu sự điều khiển của máy tính
Cim là 1 ứng dụng có khả năng cung cấp cơ sở nhận thức cho việc tích hợp dòng thông

tin của thiết kế sản phẩm , kế hoạch sx , của thiết lập và điều khiển các nguyên công
Mặc dù có nhiều ĐN khác nhau nhưng có những đặc điểm chung là:
Bao gồm các thiết bị tự động đơn lẻ hợp thành như hệ thống thiết kế , máy gia công tự
động , robot , máy tính …
Có sự tổng hợp các hoạt động cảu quá trình sx đơn lẻ thông qua máy tính và các mạng
liên kết
 Có thể hiểu CIM là 1 hệ thống gia công và xử lý tự động ở mức vĩ mô cao hơn 1 máy
NC,hay 1 robot .. tất cả các công việc đc chuyên môn hóa , đc số hóa và tích hợp ở
mức tự động hóa cao, k chỉ về mặt công nghệ mà còn tối ưu về nhịp thời gian , tính
lnh hoạt, tính kinh tế, do đó có thể sx cùng lúc nhiều loại chi tiết.

Lợi ích của hệ thống CIM:
Vì CIM ứng dụng máy tính và mạng liên kết để chuyển các công nghệ tiên tiến AMT thành 1 hệ
thống tích hợp nên nó mang tất cả các lợi thế của công nghệ thành phần:
-

Tăng số lượng sản phẩm và tính linh hoạt trong sx , nâng cao khả năng cạnh tranh và đáp
ứng nhanh chóng những yêu cầu của khách hang
Có thể lập kế hoạch sx 1 cách tối ưu , cân bằng các yếu tố kinh tế kĩ thuật
Có đc dữ liệu thích hợp cho việc quyeets định đầu tư
Tang năng suất lao động, chất lượng sản phẩm và dịch vụ do lặp lại các công việc k cần
thiết
Khắc phục sự thiếu hụt thợ lành nghề , giảm chi phí lao đọng trinh độ cao
Đơn giản hóa viiecj thiết kế SP và quy trình công nghệ
Giảm khối lượng lao động trực tiếp và gián tiếp
Tiết kiệm mặt bằng sản xuất , hợp lý hóa việc sử dụng vât liẹu
Tiêu chuẩn hóa việc quản lý thống kê và quá trình kiểm tra giám sát
Giảm time và nhân lực giám sát sx
Tạo cơ sở dữ liệu chung để giảm boét các bộ phận chứa dữ lieuj độc lập

Hoạt động của 1 hệ thống CIM :
-

Thiết kế : CAD
+ mô hình hình học
+ phân tích kĩ thuật


-

-

-

+ kiểm nghiệm thiết kế
+ bản vẽ , tài liệu kĩ thuật
Hoạch định sx : CAM
+ CAPP : hoạch định quy trình sx có hỗ trợ cảu máy tính
+ MRP : hoạch định nguồn vật tư cần thiết
+ chương trình gia công
+ hoạch định công nghệ, vật liệu , mặt bằng sx
Điều khienr sx: CAM
+ ddieeu khienr gia công
+ điều phối mặt bang
+ kiểm trâ bằng máy tính
+ hoàn thiện sản phẩm
Thương mại & dịch vụ:
+ đơn đặt hang
+ hoạch định tài chính
+ giá thành và chi phí

+ phân tích thị trường

Quá trình thực hiện CIM :
1. Đánh giá doanh nghiệp ở 3 lĩnh vực: kỹ thuật , nguồn nhân lực và hệ thống hoạt dộng
2. Chuẩn hóa – đơn giản hóa – loại trừ lãng phí
Là quá trình loại bỏ những điểm k phù hợp từ hoạt động, công đoạn từ nguyen liệu đàu
vào đến thành phẩm nhằm nâng cao năng suất và hiệu quả.
3. Thực hiện hệ thống CIM di kèm vs việc đánh giá kết quả đạt đựuoc

16.2.