Bài Giảng Về Hệ Thống Sản Xuất Linh Hoạt FMS Và Hệ Thống Sản Xuất Tích Hợp CIM

• Tác giả: Lê Thị Lan
• Trường học: Đại học Hải Phòng
• Chuyên ngành: Hệ thống sản xuất linh hoạt FMS và tích hợp CIM
• Đề tài: Hệ thống sản xuất linh hoạt FMS và hệ thống sản xuất tích hợp CIM
• Loại tài liệu: bài giảng
• Năm xuất bản: 2020
• Địa điểm: Hải Phòng

• LỜI MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN
• 1.1. Vị trí của FMS trong quá trình phát triển của Công nghệ Chế tạo máy
• 1.2. Lịch sử ra đời và phát triển của FMS
• 1.3. Những khái niệm cơ bản về FMS
• 1.4. Cấu trúc của FMS
• 1.5. Phân loại FMS
• 1.6. Nguyên tắc thiết lập FMS
• 1.7. Ý nghĩa FMS và CIM
• 1.8. Một số FMS trên thế giới
• 2. CHƯƠNG 2: MÁY GIA CÔNG TỰ ĐỘNG CNC LÀ TẾ BÀO GIA CÔNG CỦA FMS
• 2.1. Vai trò của các máy CNC và sự phát triển của chúng để tạo thành hệ thống FMS
• 2.2. Quá trình phát triển của máy CNC
• 2.3. Trang bị các magazin dụng cụ cho máy CNC
• 2.4. Trang bị cho máy cơ cấu vệ tinh tự động
• 2.5. Chế tạo máy nhiều trục chính
• 2.6. Hiệu quả tập hợp các máy CNC thành hệ thống FMS
• 3. CHƯƠNG 3: HỆ THỐNG VẬN CHUYỂN – TÍCH TRỮ PHÔI VÀ CHI TIẾT
• 3.1. Rô bôt công nghiệp - IR
• 3.2. Ứng dụng của IR
• 3.2.1. Rô bôt công nghiệp cấp phôi và tháo chi tiết ra khỏi máy
• 3.2.2. Rô bôt công nghiệp di chuyển chi tiết ra hoặc vào băng tải
• 3.2.3. Rô bôt công nghiệp xếp đống sản phẩm theo qui cách
• 3.3. Cấu trúc của Rô bôt công nghiệp
• 3.4. Lập trình điều khiển cho Rô bôt công nghiệp
• 3.4.1. Dãy chương trình
• 3.4.2. Kết nối với lệnh vào-ra của Rô bôt
• 3.5. Kho chứa phôi và chi tiết
• 3.5.1. Chức năng và cấu trúc của kho chứa tự động
• 3.5.1.1. Kho chứa dạng giá cần cẩu
• 3.5.1.2. Kho chứa dạng cần cẩu cầu
• 3.5.1.3. Kho chứa dạng giá trọng lực
• 3.6. Băng tải vận chuyển
• 3.7. Xác định thành phần của thiết bị vận chuyển
• 3.8. Xác định đặc tính của giá đỡ
• 3.9. Xác định vị trí cấp phôi và vị trí tháo chi tiết
• 4. CHƯƠNG 4: HỆ THỐNG KIỂM TRA TỰ ĐỘNG
• 4.1. Chức năng của hệ thống kiểm tra tự động
• 4.2. Đối tượng kiểm tra
• 4.3. Cấu trúc công nghệ của hệ thống kiểm tra tự động
• 4.3.1. Cấu trúc mức cao
• 4.3.2. Cấu trúc mức trung bình
• 4.3.3. Cấu trúc mức thấp
• 4.4. Các nguyên tắc xây dựng hệ thống kiểm tra tự động
• 4.4.1. Nguyên tắc không tin cậy
• 4.4.2. Nguyên tắc tin cậy
• 4.5. Thiết bị, cơ sở vật chất kỹ thuật của hệ thống kiểm tra tự động
• 4.6. Các bước của quá trình kiểm tra
• 4.7. Chế độ hoạt động của hệ thống kiểm tra
• 4.8. Xác định số vị trí kiểm tra
• 5. CHƯƠNG 5: HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN
• 5.1. Tổ chức điều khiển FMS
• 5.2. Điều khiển các mô đun
• 5.3. Điều khiển hệ thống FMS
• 5.4. Mạng máy tính khu vực của hệ thống FMS
• 5.4.1. Khái niệm mạng LAN
• 5.4.2. Các loại mạng LAN
• 5.5. Con người trong hệ điều khiển
• 5.6. Thiết kế hệ thống điều khiển FMS
• 6. CHƯƠNG 6: HỆ THỐNG SẢN XUẤT TÍCH HỢP - CIM
• 6.1. Định nghĩa về CIM
• 6.2. Các phần tử của CIM
• 6.3. Tích hợp các hệ thống phụ trợ
• 6.4. Tự động hóa văn phòng
• 6.5. Thiết kế có trợ giúp của máy tính
• 6.6. Máy điều khiển số
• 6.7. Sản xuất có trợ giúp của máy tính CAM
• 6.8. Kiểm tra chất lượng có trợ giúp của máy tính
• 6.9. Hệ thống bảo quản và tìm kiếm tự động
• 6.10. Công nghệ nhóm
• 6.11. Lập qui trình công nghệ có trợ giúp của máy tính
• 6.12. Tế bào gia công
• 6.13. Rô bôt công nghiệp
• 6.14. Hệ thống FMS
• 6.15. Sự cần thiết của tích hợp
• 6.16. Mạng liên kết và qui ước của CIM
• 6.17. Quan hệ chức năng
• 6.18. Hợp lý hóa và tối ưu CIM
• 6.19. Hệ thống trợ giúp ra quyết định đầu tư cho CIM
• 6.20. Hướng phát triển của CIM
• 6.21. Các hướng phát triển của CIM
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Giới thiệu về Hệ thống sản xuất linh hoạt FMS

Hệ thống sản xuất linh hoạt (FMS) đóng vai trò quan trọng trong sản xuất hiện đại. Nó cho phép kết nối các hệ thống tự động riêng lẻ thành một hệ thống duy nhất, nâng cao năng suất và chất lượng sản phẩm. Sự phát triển của CIM (Sản xuất tích hợp có trợ giúp của máy tính) đã tạo ra một môi trường sản xuất thông minh, giúp tối ưu hóa quy trình sản xuất. Theo một nghiên cứu, việc áp dụng FMS có thể tăng năng suất lao động lên đến 200%. Điều này cho thấy tầm quan trọng của việc tích hợp công nghệ vào sản xuất.

1.1. Khái niệm cơ bản về FMS

FMS là hệ thống sản xuất có tính linh hoạt cao, cho phép sản xuất nhiều loại sản phẩm khác nhau. Để đạt được tính linh hoạt, hệ thống này cần được tự động hóa. Tự động hóa sản xuất không chỉ giúp giảm thiểu sự can thiệp của con người mà còn nâng cao hiệu quả sản xuất. Tính linh hoạt của hệ thống được xác định bởi khả năng thích ứng với nhiều loại sản phẩm khác nhau, từ đó giảm chi phí sản xuất và thời gian chế tạo.

1.2. Lịch sử phát triển của FMS

FMS đã được phát triển từ những năm 1970, khi mà nhu cầu sản xuất linh hoạt ngày càng tăng. Sự ra đời của các máy CNC đã tạo điều kiện cho việc hình thành các hệ thống FMS. Năm 1982, hội nghị quốc tế về FMS đã diễn ra, đánh dấu bước ngoặt quan trọng trong việc nghiên cứu và phát triển hệ thống sản xuất tích hợp. Sự kết hợp giữa FMS và CIM đã tạo ra một mô hình sản xuất hiện đại, giúp các doanh nghiệp nâng cao năng suất và chất lượng sản phẩm.

II. Nguyên tắc thiết lập FMS

Thiết lập hệ thống FMS bắt đầu từ việc xác định các chi tiết gia công. Quá trình này bao gồm việc xác định thiết bị công nghệ, các loại kho chứa và các cơ cấu vận chuyển. Việc thiết lập cấu trúc chức năng và cấu trúc thông tin của FMS là rất quan trọng để đảm bảo hệ thống hoạt động hiệu quả. Theo một nghiên cứu, việc thiết lập đúng nguyên tắc có thể giúp giảm thời gian sản xuất lên đến 60%. Điều này cho thấy tầm quan trọng của việc lập kế hoạch cẩn thận trong quá trình thiết lập.

2.1. Các bước thiết lập FMS

Các bước thiết lập FMS bao gồm xác định chi tiết gia công, lựa chọn thiết bị công nghệ và thiết lập mạng máy tính nội bộ. Việc xác định chi tiết gia công giúp xác định các yêu cầu kỹ thuật và công nghệ cần thiết. Lựa chọn thiết bị công nghệ phù hợp sẽ đảm bảo rằng hệ thống có thể hoạt động hiệu quả và linh hoạt. Cuối cùng, việc thiết lập mạng máy tính nội bộ giúp kết nối các thiết bị và hệ thống, tạo ra một môi trường sản xuất thông minh.

2.2. Ý nghĩa của FMS và CIM

Việc thiết lập FMS không chỉ giúp nâng cao năng suất mà còn giảm thiểu chi phí sản xuất. Sự kết hợp giữa FMS và CIM cho phép các doanh nghiệp tối ưu hóa quy trình sản xuất, từ thiết kế đến chế tạo. Theo một báo cáo, việc áp dụng CIM có thể giúp giảm thời gian sản xuất lên đến 80%. Điều này cho thấy rằng việc tích hợp công nghệ vào sản xuất là cần thiết để đáp ứng nhu cầu thị trường ngày càng cao.

III. Ứng dụng của FMS trong sản xuất

Hệ thống FMS đã được áp dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực sản xuất, từ chế tạo máy đến sản xuất linh kiện điện tử. Việc sử dụng FMS giúp các doanh nghiệp tăng cường khả năng cạnh tranh và đáp ứng nhanh chóng nhu cầu của thị trường. Nghiên cứu cho thấy rằng các doanh nghiệp áp dụng FMS có thể tăng khả năng hoàn vốn lên tới 200%. Điều này chứng tỏ rằng FMS không chỉ là một công nghệ mà còn là một chiến lược kinh doanh hiệu quả.

3.1. Lợi ích của FMS trong sản xuất

Lợi ích chính của FMS bao gồm tăng năng suất, giảm thời gian sản xuất và cải thiện chất lượng sản phẩm. Hệ thống này cho phép sản xuất nhiều loại sản phẩm khác nhau mà không cần thay đổi thiết bị. Điều này giúp giảm thiểu chi phí và thời gian chuyển đổi giữa các sản phẩm. Theo một nghiên cứu, việc áp dụng FMS có thể giảm thời gian phục vụ máy móc lên tới 70%, từ đó nâng cao hiệu quả sản xuất.

3.2. Thách thức khi áp dụng FMS

Mặc dù FMS mang lại nhiều lợi ích, nhưng việc áp dụng cũng gặp phải một số thách thức. Các doanh nghiệp cần đầu tư vào công nghệ và đào tạo nhân lực để vận hành hệ thống. Ngoài ra, việc tích hợp FMS với các hệ thống hiện có cũng có thể gặp khó khăn. Tuy nhiên, với sự phát triển của công nghệ, những thách thức này có thể được giải quyết, giúp các doanh nghiệp tận dụng tối đa lợi ích của FMS.