Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Systemy komputerowo zintegrowanego wytwarzania CIM.

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "Systemy komputerowo zintegrowanego wytwarzania CIM."— Zapis prezentacji:

1 Systemy komputerowo zintegrowanego wytwarzania CIM

2 Pojęcie systemu produkcyjnego System produkcyjny można określić jako układ elementów składowych i relacji pomiędzy tymi elementami oraz relacji czynników wejścia do systemu na czynniki wyjścia z systemu. System produkcyjny stanowi celowo zaprojektowany i zorganizowany układ materialny, energetyczny i informacyjny eksploatowany przez człowieka i służący produkowaniu określonych produktów (wyrobów lub usług) w celu zaspokajania różnorodnych potrzeb konsumentów.

3 System produkcyjny System produkcyjny składa się z pięciu podstawowych elementów: –Wektor wejścia X, w skład którego wchodzą wszystkie czynniki produkcji. –Wektor wyjścia Y, w skład którego wchodzą wyroby, usługi, a także szkodliwe odpady produkcyjne zanieczyszczające środowisko –Procesy przetwarzania wektora wejścia w wektor wyjścia T nazywany procesem produkcyjnym. –Proces zarządzania systemem. –Sprzężenia materialne, energetyczne i informacyjne pomiędzy pozostałymi elementami systemu produkcyjnego. Uwaga: pierwsze trzy elementy wraz ze sprzężeniami materialnymi, energetycznymi i informacyjnymi nazywane są łącznie podsystemem przetwarzania lub produkcji natomiast proces zarządzania systemem wraz ze sprzężeniami informacyjnymi nazywany jest podsystemem zarządzania.

4 WEJŚCIE X - materiały - wyposażenie produkcyjne - energia - personel - informacje - kapitał PROCES PRZETWARZANIA T - operacje technologiczne, kontrolne, transportowe, magazynowe - operacje usługowe WYJŚCIE Y - wyroby przemysłowe - usługi przemysłowe (serwisowe) - odpady produkcyjne ZARZĄDZANIE Zasilanie materiałowe, energetyczne i informacyjne Decyzje personelu zarządzającego Sprzężenia zwrotne informacyjne Rys. Uogólniony model systemu produkcyjnego

5 WEJŚCIE X - personel - informacje - kapitał PROCES PRZETWARZANIA T Badanie Proces wytwarzania Dystrybucja i rozwój WYJŚCIE Y - personel - informacje - kapitał ZARZĄDZANIE Zasilanie materiałowe, energetyczne i informacyjne Decyzje personelu zarządzającego Sprzężenia zwrotne informacyjne Rys. Model systemu produkcyjnego w gospodarce rynkowej Planowanie Organizowanie Sterowanie i motywowanie Kontrola

6 Geneza i pojęcie CIM CIM (Computer Integrated Manufacturing) – zintegrowane przetwarzanie informacji w przedsiębiorstwie przemysłowym. CIM polega na stosowaniu odpowiedniego sprzętu oraz oprogramowania do planowania, koordynowania, kontrolowania oraz sterowania całością działań produkcyjnych oraz realizacji funkcji zarządzania w przedsiębiorstwie. W środowisku CIM komputerowym wspomaganiem zostają objęte fazy projektowania wyrobów i ich bezpośredniego wytwarzania oraz następuje sprzężenie działających w tych fazach systemów z systemem planowania i sterowania produkcją (MRP II i ERP)

7 Geneza i pojęcie CIM CIM łączy w przedsiębiorstwie zautomatyzowane systemy wytwarzania z funkcjami planowania, projektowania, finansowania zaopatrzenia i sprzedaży w zintegrowanym komputerowo systemie. Podstawę budowy środowiska CIM tworzą trzy główne systemy: –Systemy projektowania, rozumiane jako komputerowe systemy wspomagające prace konstruktorskie CAD (Computer Aided Design) –Systemy wytwarzania, rozumiane jako komputerowo wspomagane systemy sterowania maszynami i urządzeniami technologicznymi CAM (Computer Aided Manufacturing) –Systemy planowania i sterowania produkcją (PPC – Production Planning and Control). Obecnie systemy MRP II i ERP II

8 Geneza i pojęcie CIM Trzy główne systemy mogą być uzupełnione o dodatkowe systemy takie jak: –Komputerowo wspomagane sterowanie jakością produkcji (CAQ - Computer Aided Quality Control) –Komputerowe testowanie jakości wyrobów, maszyn, urządzeń i narzędzi (CAT – Computer Aided Testing) –Komputerowo wspomagana inżynieria (CAE – Computer Aided Engineering) –Komputerowo wspomagane przygotowanie i planowanie produkcji (CAP – Computer Aided Planning) –Komputerowo wspomagane planowanie procesów (CAPP – Computer Aided Process Planning)

9 Dane konstrukcyjne Dane produkcyjne Dane ekonomiczne SYSTEM ZARZĄDZANIA BAZĄ DANYCH SYSTEM PROJEKTOWANIA projektowanie wspomagane komputerowo - CAD SYSTEMY WYTWARZANIA - elastyczne systemy produkcji FMS - specjalizowane podmiotowo gniazda produkcyjne - roboty przemysłowe - obrabiarki sterowane numerycznie SYSTEMY PLANOWANIA - planowanie wykorzystania zasobów (MRP II) - zoptymalizowany przepływ produkcji (OPT) Rys. Uproszczony schemat CIM

10 Komputerowo wspomagane projektowanie CAD CAD polega na użyciu oprogramowania do tworzenia dwuwymiarowych (przedstawiających płaszczyzny) i trójwymiarowych (przedstawiających bryły) rysunków technicznych oraz opisywaniu ich parametrów (głównie liczbowych). Za pomocą narzędzi CAD projektant tworzy pełną dokumentację konstrukcyjną wyrobów, części i detali. Zostaje ona zapamiętana w postaci elektronicznej w bazie danych, dzięki czemu znacząco usprawniony zostaje proces tworzenia nowych wyrobów lub modyfikacji starych na bazie wcześniejszych konstrukcji oraz korzystaniu z bazy gotowych podstawowych figur geometrycznych. Programy CAD pozwalają na dowolne obracanie i znaczne powiększanie (zmniejszanie) figur geometrycznych. Pakiety CAD dokonują różnych obliczeń np. obliczenie stopnia odkształcania i wytrzymałości ciał pod wpływem działania sił. CAD dostarcza specyfikacji części wchodzących w skład zaprojektowanych wyrobów gotowych wraz z podaniem współczynników ilościowych.

11 System CAD - wytwarza rysunki części - wytwarza rysunki grup elementów - podaje dane opisujące schematy, rysunki - wytwarza struktury grup elementów Element geometrii Opis części i detali Opis grup części Lista funkcji elementów System CAD przekazuje dane do systemu MRP II lista grup części lista elementów części Lista części dla zleconych Rys. Sprzężenie systemów CAD – MRP II

12 Komputerowo wspomagana inżynieria - CAE CAE rozszerzają zakres wspomagania prac inżyniera oferowany przez narzędzia CAD. Pozwalają one na symulowanie ruchu projektowanych wyrobów i dodatkowe obliczenia z nim związane. Zaprojektowana konstrukcja przybiera cechy rzeczywistego prototypu. CAE umożliwia określenie jego technicznych i fizycznych cech oraz symulacje zdarzeń nowo projektowanych samochodów. Dzięki wariantom symulacyjnym można np. zmniejszyć koszty, zaoszczędzić energię, zredukować wagę, zwiększyć bezpieczeństwo i precyzję oraz wyeliminować czynniki niepożądane (redukcja szumów).

13 Komputerowo wspomagane wytwarzanie CAM CAM stanowi jeden z ważniejszych elementów CIM. CAM obejmuje programy sterujące maszynami, robotami, wewnętrznymi systemami transportu, systemami magazynowania itp. Sterowanie urządzeniami jest powiązane ze sterowaniem realizacją zleceń oraz zbieraniem danych operacyjnych. Występuje tu ścisła integracja z modułami harmonogramowania warsztatowego (SFC) i zarządzania stanowiskiem roboczym (I/OC) systemu MRP II. Maszyny i urządzenia mogą automatycznie przekazywać informacje o czasach rozpoczęcia i wykonania operacji procesu wytwarzania oraz wyniki kontroli jakości do odpowiednich modułów systemu MRP II.

14 Funkcje CAM CAM realizuje automatyzację następujących funkcji wytwarzania: –Operacji technologicznych (np. obróbki skrawaniem) –Zarządzania zamianą narzędzi (oprzyrządowania) –Sterowania montażem części –Sterowania transportem komponentów i wyrobów gotowych –Sterowania magazynowaniem pośrednim, zapewniającym ciągłość procesu wytwarzania. W zakresie wspomagania gospodarki magazynowej do zadań CAM należy automatyzacja operacji transportu. Materiały, półfabrykaty i wyroby gotowe są automatycznie przemieszczane i załadowywane w wolne przestrzenie magazynowe, a następnie pobierane według określonych wcześniej reguł priorytetu. Sterowane i nadzorowane elektronicznie urządzenia transportowe poruszają się bez udziału kierowcy po optymalnych trasach, które mogą być wyznaczone każdorazowo przez komputer.

15 Komputerowo wspomagana kontrola jakości - CAQ Podstawowym zadaniem CAQ jest zapewnienie wysokiej jakości produkcji, za pomocą pętli sprzężeń zwrotnych. Narzędzia CAQ wspomagają następujące funkcje kontroli jakości: –Przygotowanie danych niezbędnych do planowania i kontroli jakości wyrobów –Przygotowanie danych o jakości, dla sterowania procesami wytwórczymi –Przygotowanie dokumentacji wyników kontroli –Automatyzacja procesów pomiaru i kontroli. System CAQ w środowisku CIM – spina wszystkie obszary sfery wytwórczej pobierając i przekazując dane pomiędzy systemami MRP II, CAD, CAM i CAPP.

16 Rys. Miejsce CAQ w środowisku CIM CIM Komputerowo wspomagane zarządzanie PPC (MRP II) Planowanie i sterowanie produkcją CADCAQCAPP CAM Komputerowo wspomagane wytwarzanie

17 Komputerowo wspomagane przygotowanie produkcji i planowania procesów – CAP i CAPP Systemy te realizują zadania objęte funkcjonalnością systemu MRP II. Ich podstawowe zadania to: –Ustalenie warunków obróbki dla operacji maszynowych (stanowisk roboczych) oraz ustalenie norm czasowych dla tych operacji –Ustalenie kolejności indywidualnych operacji produkcyjnych dla wyprodukowania danej części lub produktu, czyli ustalenie marszrut technologicznych –Obliczenia obciążenia maszyn i pracochłonności dla programu produkcji.

18 CAP i CAPP Systemy CAP i CAPP dostarczają danych dla planowania produkcji i planowania kosztów normatywnych. Integracja systemów CAD, CAP/CAPP i CAM jest uważana za alternatywną ścieżkę informatyzacji wobec ścieżki wdrożenia i integracji systemów CAD i MRP II. Oprogramowanie CAP/CAPP uzupełnia systemy CAD o ważne funkcje planistyczne, w przypadku gdy przedsiębiorstwo nie decyduje się na wdrożenie systemu MRP II (ERP).

19 Hierarchia podsystemów CIM Kolejność działania poszczególnych podsystemów CIM można przedstawić następująco: proces rozpoczyna się od działania systemów CAD i CAP, za pomocą których tworzona jest konstrukcja wyrobu i technologia wykonania. Następnie w systemie PPC (MRP II) odbywa się planowanie i sterowanie produkcją i wreszcie system CAM steruje maszynami i urządzeniami technologicznymi, transportowymi i magazynowymi. System CAQ kontroluje jakość wykonania.

20 Projektowanie wyrobów Programowanie produkcji Planowanie warsztatowe Zarządzanie obiegiem zleceń Harmono- gramowanie Bilansowanie mocy produkcyjnych Sterowanie procesami wytwórczymi Sterowanie maszynami, DNC, CNC Sterowanie urządzeniami transportowymi i magazynami Kontrola jakości Rys. Podsystemy CIM według kolejności przebiegu CAD CAP PPC CAM CAQ

21 Główne koncepcje realizacji środowiska CIM Według koncepcji zalecanej w 1985 przez niemiecką Komisję do Spraw Wytwarzania system CIM składa się z dwóch zasadniczych bloków: CAD/CAM oraz PPS (obecnie MRP II), które wymieniają ze sobą informacje. Systemy CAD/CAM obsługują sferę techniczną a system PPS wspomaga zarządzanie sferą ekonomiczną.

22 CIM wytwarzanie zintegrowane komputerowo projektowanie i wytwarzanie wspomagane komputerowo CAD/CAM CAD badanie i projektowanie CAP plany pracy CAM wytwarzanie części i montaż CAQ kontrola jakości PPC planowanie i sterowanie produkcją programowanie produkcji planowanie jakościowe plany terminów i obciążenie mocy kontrola realizacji zleceń Rys. Koncepcja CIM

23 Koncepcja Scheera model Y - CIM Model Y-CIM scheer opublikował w 1990 roku. Pokazuje on dwa zasadnicze systemy przedsiębiorstwa przemysłowego: system planowania i sterowania produkcją (lewe ramię modelu Y-CIM) oraz ukierunkowany technicznie system do produkowania wyrobów i sterowania urządzeniami produkcyjnymi (prawe ramię modelu Y-CIM). Elementy dodatkowe to: listy elementów wyrobów, programy produkcji i środki produkcji. Scheer podkreśla, że w ramach CIM dąży się do kompleksowego rozważenia wszystkich funkcji przedsiębiorstwa przemysłowego, starając się rozwiązać zarówno zadania o charakterze ekonomicznym, jak i technicznym.

24 Koncepcja Scheera model Y - CIM Lewe ramię: podstawowe ekonomiczne funkcje planistyczne ukierunkowane na zlecenie Planowanie i sterowanie produkcją –Sterowanie zleceniami (zbyt) –Kalkulacja kosztów –Planowanie produkcji wyrobów gotowych –Gospodarka materiałowa –Harmonogramowanie zdolności produkcyjnych –Bilansowanie zdolności produkcyjnych –Wydanie zlecenia –Sterowanie produkcją –Rejestracja danych operacyjnych –Kontrola (ilość, czas, koszty) –Sterowanie wysyłką

25 Koncepcja Scheera model Y - CIM Prawe ramię: podstawowe funkcje techniczne ukierunkowane na produkt Systemy CAE, CAD, CAM (CAP, CAQ) –Projektowanie wyrobów –Konstruowanie –Planowanie procesów produkcyjnych –Programowanie NC –Sterowanie maszynami NC, CNC, DNC i robotami –Sterowanie transportem –Sterowanie magazynem –Sterowanie montażem –Konserwacja, remont –Zapewnienie jakości

26 CIM jako realizacja koncepcji fabryki przyszłości Wdrożenie w przedsiębiorstwie koncepcji CIM prowadzi do realizacji tzw. zintegrowanej fabryki przyszłości. W zintegrowanym przedsiębiorstwie przyszłości integracji zostają poddane cztery obszary: –Planowanie i sterowanie produkcją –Konstruowanie i planowanie wyrobów –Produkcja –Sterowanie magazynem

27 Rys. Koncepcja funkcjonalnej integracji w przedsiębiorstwie przyszłości Sieci zewnętrzne Planowanie i sterowanie produkcją (MRP II) Zarządzanie danymi Sterowanie siecią Produkcja (CAM/CAQ) Sterowanie Magazynem (CAM) Planowanie i sterowanie produkcją (MRP II) materiały dane

28 Planowanie i sterowanie produkcją (MRP II) Zaopatrzenie Planowanie zdolności produkcyjnych Zarządzanie zleceniami Kalkulacja kosztów Rejestracja danych Sterowanie warsztatem Informacje rynkowe, Zamówienia klientów

29 Konstruowanie i planowanie wyrobów (CAD/CAE/CAP) CAD Symulacje Planowanie jakości Planowanie procesów

30 Produkcja (CAM/CAQ) Sterowanie transportem DNC, CNC Sterowanie jakością Sterowanie robotami

31 Sterowanie magazynem (CAM) Kontrola wejściowa Automatyczne wejście/wyjście Zakup części i materiałów Wysyłka


Pobierz ppt "Systemy komputerowo zintegrowanego wytwarzania CIM."

Podobne prezentacje


Reklamy Google