Hệ thống sản xuất linh hoạt fms và tích hợp cim

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI
Khoa Cơ khí – Bộ mơn Cơng nghệ cơ khí

HỆ THỐNG SẢN XUẤT LINH HOẠT FMS
VÀ TÍCH HỢP CIM
Giảng viên: TS. Nguyễn Văn Tình
Email

:

Mobile

:

Bộ mơn Cơng nghệ cơ khí | Department of Mechanical Engineering

0985 800 038

1


Thông tin về môn học


Tên môn học: FMS&CIM



Số đơn vị học trình: 2 tín chỉ - 30 tiết



Nhiệm vụ của sinh viên:





Dự lớp



Bài tập lớn



Thi cuối kỳ

Đánh giá sinh viên


Thi cuối kỳ: 70%



Dự lớp + Bài tập lớn: 30%
2


Thơng tin về mơn học


Giáo viên


TS. Nguyễn Văn Tình



Bộ mơn Cơng nghệ chế tạo máy, Viện Cơ khí,
Trường ĐHBKHN



Địa chỉ: Bộ môn CNCTM 112 C5



Điện thoại: 0985 800 038



Email:

3


Thông tin về môn học


Mục tiêu của môn học



Nắm vững được các khái niệm và nguyên tắc
chung của FMS&CIM



Nắm vững một số hệ thống vận hành trong FMS



Lập trình điều khiển robot cơng nghiệp



Lập trình PLC điều khiển FMS



Nắm vững một số hệ thống quản lý sản xuất trong
CIM

4


Thông tin về môn học


Tài liệu tham khảo

- Trần Văn Địch
-Hệ thống sản xuất linh hoạt
FMS&CIM
- Nhà xuất bản KHKT 2001

- Phan Hữu Phúc
- Điều khiển số &CAM
- Nhà xuất bản KHKT 2006

-Trần Văn Địch, Trần Xuân
Việt…
-Tự động hoá quá trình sản
xuất
- Nhà xuất bản KHKT 2001

5


Thông tin về môn học


Tài liệu tham khảo

- William W. Luggen
-Flexible Manufacturing Cells
and Systems
- Prentice Hall 1991

- H.K.Shivanand
- Flexible Manufacturing System

- New Age International2006

- Tien-Chien Chang
-Computer Aided
Manufacturing 2nd
- Prentice Hall 1998

6


Thông tin về môn học


Tài liệu tham khảo

- Andrew Kusiak
-Computational Intelligence in
Design and Manufacturing
- John Willey & Sons, Inc 2000

- David K. Harrison
-System for Planning &
Control in Manufacturing
- Newnes 2002

- L. A. Bryan, E. A. Bryan
- Programmable Controllers
-An Industrial Text Company
Publication 1997

7


Lịch trình học
Tuần
1

Nội dung
Giới thiệu chung về mơn học
Tổng quan về FMS&CIM

2

Từ máy CNC đến FMS - Giới thiệu một số mơ hình FMS

3

Hệ thống vận chuyển và tích trữ tự động

4

Hệ thống kiểm tra và lắp ráp tự động

5

Xác định các thành phần trong FMS

6
7+8
9+10

11+12
13

Robot công nghiệp
Hệ thống điều khiển - Cơ sở mạng và truyền thơng tin
Lập trình di chuyển cho Robot bằng ngơn ngữ lập trình MCL II
Lập trình PLC
Thiết kế mặt bằng phân xưởng - Tế bào gia cơng
Cơng nghệ nhóm
Cơng nghệCAD/CAM
Lập quy trình cơng nghệ có sự trợ giúp của máy tính (CAPP)

14

Một số hệ thống quản lý sản xuất (MRP, Just-in-Time, Kaban)

15

Ôn tập - Dự trữ
8


Phần I: Tổng quan về
FMS&CIM

9


Tổng quan về tự động hố


Khái niệm


“Là q trình sử dụng tổng hợp các biện pháp,
công nghệ mới, tiên tiến nhằm thiết lập các hệ
thống thiết bị có năng suất cao, tự động thực hiện
các q trình chính và phụ bằng các cơ cấu và
thiết bị tự động mà không cần có sự tham gia của

con người”


Bước phát triển


Cơ khí hoá (1775)



Tự động hoá từng phần (1956 – 1960)



Tự động hố ở mức độ cao (1970 – 1975)



Sản xuất tích hợp (1985 – 1990)
10

Tổng quan về tự động hố


Mục đích của tự động hoá


Tăng năng suất, giảm thời gian sản xuất



Giảm thiểu các lao động trực tiếp



Giảm thiểu các phế phẩm



Giảm quá trình gia công theo sản phẩm (work-in-

process : WIP)


Tăng chất lượng của những công việc lặp lại qua
các chu kỳ

11

Tổng quan về tự động hoá


10 yêu cầu chiến lược của tự động hố


Chun mơn hố các vận hành



Kết hợp các vận hành



Thực hiện đồng thời các vận hành



Tổ hợp các vận hành



Tăng tính linh hoạt



Cải thiện khâu lưu trữ và vận chuyển



Kiểm tra và giám sát trực tuyến (online)



Tối ưu hố và điều khiển q trình



Điều khiển các vận hành của nhà máy



Sản xuất tích hợp có sự trợ giúp của máy tính
12


Tổng quan về tự động hố


Tính linh hoạt và năng suất của các hệ thống sản

xuất

13


Tổng quan về tự động hố


Sơ đồ các q trình tự động

14


Tổng quan về tự động hoá


Sản lượng hàng năm theo ngành

15


Tổng quan về tự động hố


Phân loại các q trình tự động


Tự động cứng (dây chuyền)


Áp dụngcho sản xuất hàng khối



Yêu cầu sản phẩm gần như giống hệt nhau



Yêu cầu đầu tư ban đầulớn



Thiết kế của sản phẩm yêu cầu phải bền/ổn định
theo thời gian

16


Tổng quan về tự động hố


Phân loại các q trình tự động


Tự động theo chương trình (NC, CNC, robot)


Các bước thực hiện được điều khiển bởi một
chương trình



Đầu tư cao về trang thiết bị cho một mục đích chung



Năng suất thấp



Tính linh hoạt với sự khác nhau của sảnphẩm



Thích hợp với sản xuất theo lô

17


Tổng quan về tự động hố


Phân loại các q trình tự động


Tự động linh hoạt


Không mất thời gian cho sự thay đổi thiết bị



Vốn đầu tư cao cho một hệ thống



Sản xuất nhiều loại sản phẩm



Linh hoạt với các thiết kế khác nhau của sản phẩm



Sản lượng vừa và nhỏ



Sự kết hợp giữa tự động cứng và tự động theo
chương trình về tốc độ và sự linhhoạt

18


Lịch sử phát triển của FMS

Development of manufacturing technologies based on
information techniques
19


Lịch sử phát triển của FMS


1970 - IR FMS

20

Lịch sử phát triển của FMS


1976 - Caterpillar FMS - Hệ FMS dùng xích tải

21


Lịch sử phát triển của FMS


1998 - Kanas City Division of Allied Signal
Aerospace

22


Tổng quan về FMS


Khái niệm


“Hệ thống sản xuất linh hoạt là hệ thống sản xuất
có mức độ tự động hố cao, là tổ hợp bao gồm của

các máy gia công CNC tự động, hệ thống kiểm tra
được liên kết với nhau thành một hệ thống nhất
quán theo dòng vật liệu với sự trợ giúp của hệ

thống vận chuyển-tích trữ phơi tự động và điều
khiển nhờ máy tính dùng để chế tạo nhiều chủng
loại chi tiết với sản lượng vừa và nhỏ”

23


Tổng quan về FMS


Mục đích


Giảm giá thành sản xuất bằng cách giảm các lao
động trực tiếp, tiêu hao nguyên vật liệu



Giảm thời gian sản xuất cho phép nhà sản xuất đáp
ứng nhu cầu của thị trường



Quản lý quá trình tốt hơn dẫn đến tính chắc chắn
của hệ thống

24


Tổng quan về FMS



Ưu điểm


Thay đổi nhanh chóng, với chi phí thấp từ một sản
phẩm này sang sản phẩm khác





Giảm hàng hoá tồn kho



Đảm bảo chất lượng sản phẩm do tự động hoá



Giảm giá thành sản phẩm do năng suất cao



Giảm số lao động trực tiếp và gián tiếp

Nhược điểm


Chi phí đầu tư hệ thống rất tốn kém



Hệ thống sản xuất tương đối phức tạp



Đòi hỏi đầu tư trong quá trình lên kế hoạch, chuẩn
bị sản xuất
25