BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY
Trường ĐH Giao thông Vận tải

Tự động hóa quá trình sản xuất FMS & CIM

Th.s Phạm Thế Minh

Bài giảng
Tự động hóa quá trình
sản xuất FMS & CIM

Chương 4 Hệ thống lãnh đạo quá trình sản xuất


Nội dung môn học

BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY
Trường ĐH Giao thông Vận tải
Th.s Phạm Thế Minh

Chương 4: Hệ thống lãnh đạo
quá trình sản xuất
4.1 Cấu trúc xử lý thông tin trong công nghiệp sản xuất

Tự động hóa quá trình sản xuất FMS & CIM

4.2 Thâu tóm dữ liệu vận hành (BDE)
4.3 Phương pháp điều khiển gia công
4.4 Hệ thống chỉ đạo gia công
4.5 Hệ thống điều khiển logic khả trình (PLC)
4.6 Lập trình hệ thống gia công linh hoạt


BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY

Mặt bằng chức năng trong các công ty
sản xuất công nghiệp
Dịch vụ

Kế hoạch
sản xuất

Trường ĐH Giao thông Vận tải
Th.s Phạm Thế Minh

Marketing
Tiêu thụ

Phát triển(C
AE)/
Kết cấu (CA
D)

Tự động hóa quá trình sản xuất FMS & CIM

Đảm bảo
chất lượn
g
(CAQ)

Chuẩn bị
công việc

Dòng thông tin
kỹ thuật liên
quan đến nhiệm
vụ

g

Bảo quản

Lắp ráp

Gia công
C

Điều khiể
n cô
Kế hoạch ng việc
và điều
khiển sản
xuất(CAP
)

Vận tải

AM

Gửi đ i

Kết quả



Tự động hóa quá trình sản xuất FMS & CIM

Số lượng và nguyên nhân phế phẩm
Dữ liệu về tình trạng, cải tiến nhiệm vụ
Nhiệm vụ lưu trữ
Dữ liệu về tình trạng, cải tiến nhiệm vụ
thay đổi nguyên liệu, Yêu cầu công cụ,
dữ liệu sửa chữa
Nhiệm vụ công việc

3
4

1

Tình trạng bảo quản và sửa chữa

2

Đề nghị lịch bảo quản

5

6

8
7

Dữ liệu về tình trạng, cải tiến nhiệm vụ


Kế hoạch
sản xuất

Kế hoạch
chương trình sx

Điều khiển sx cho nhiệm
vụ gia công và đặt hàng

Nhiệm vụ gia công

Sắp đặt
nhiệm vụ

Kế hoạch thời
hạn và năng suất

Giám sát
nhiệm vụ

Phản hồi
Trạm chỉ đạo
gia công

Điều khiển
quá trình

Điều khiển máy



BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY
Trường ĐH Giao thông Vận tải

(trong việc quản lý nhiệm vụ)

Th.s Phạm Thế Minh

Kế hoạch sản xuất và điều khiển sản xuất
Lập kế hoạch, điều khiển và giám sát quá trình sản xuất
của việc xử lý tới khi xuất xưởng về sản lượng, thời hạn
và năng xuất.

Tự động hóa quá trình sản xuất FMS & CIM

Sau khi kiểm tra liệu nguồn lực cần thiết cho quá trinh
sản xuất ( vật liệu, phương tiện, nhân lực) còn để dùng
hay không, rồi có thể giao nhiệm vụ cho bộ phận điều
khiển gia công.

Nhiệm vụ
gia công

Điều khiển gia công
Phản hồi

(Điều khiển phân xưởng, công nghệ chỉ đạo gia công)

•Sự chênh lệch



phò
ng

Th.s Phạm Thế Minh

Máy chỉ đạo

Mặt bằng chỉ
đạo gia công

BUS

độn
gh

óa

Mặt bằng
điều khiển

Tự

Tự động hóa quá trình sản xuất FMS & CIM

Văn

Mặt bằng
lãnh đạo


Máy chủ

Điều khiển lưu khả trình
Cảm biến
chấp hành

ĐK lưu
khả trình

ĐK lưu
khả trình

Cảm biến
chấp hành

Cảm biến
chấp hành

Cảm biến
chấp hành

Tự động hóa quá trình sản xuất FMS & CIM

Máy
chủ

Thế hệ thứ 4
Tự động hóa thông minh
phân tán (Peer to Peer)



Tự động hóa quá trình sản xuất FMS & CIM

4.2 Thâu tóm dữ liệu vận hành
4.3 Phương pháp điều khiển gia công
4.4 Hệ thống chỉ đạo gia công
4.5 Hệ thống điều khiển logic khả trình (PLC)
4.6 Lập trình hệ thống gia công linh hoạt
Chương 4 Hệ thống lãnh đạo quá trình sản xuất


BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY

Thu nhận và xử lý dữ liệu vận hành

Trường ĐH Giao thông Vận tải
Th.s Phạm Thế Minh

Xử lý dữ liệu vận hành
Lao động
[giờ]

Quá trình vào

Tình trạng kết thúc
Quá trình ra
Thực trạng gia công

Thời gian hoàn thành


dữ liệu cho máy và dữ liệu vận hành
Dữ liệu cho máy

Dữ liệu máy

Dữ liệu nhiệm vụ

Thời gian chạy máy sản
lượng tính theo: chiếc, thể
tích, trọng lượng…

Phản hồi

Tự động hóa quá trình sản xuất FMS & CIM

•Báo lỗi
•Thời gian cho dụng cụ
Nhận dạng:
•Số hiệu máy, số dụng cụ…
Ngoài ra:
Dữ liệu máy liên quan đến
nhiệm vụ:
•Thời gian trang bị

Th.s Phạm Thế Minh

Dữ liệu vận hành
Dữ liệu thời gian
nhân sự



Giá

•Đợi

Thời gian giải lao (Bắt đầu,
kết thúc)

Khối lượng

•Trang bị
•Xử lý

Dữ liệu về hoạt động
không có kế hoạch trước:

Dữ liệu về năng suất
lao động

Dữ liệu về thời gian cho:

Khối lượng công việc
Thời gian làm việc

Đào tạo
Họp

Nhận dạng:

Thời gian sửa chữa

Lý do phế phẩm

Dữ liệu điều khiển

Dữ liệu phân tích chất
lượng

Dữ liệu về
nhiên liệu:
Lượng
Giá
Nhân sự

…

Chương 4 Hệ thống lãnh đạo quá trình sản xuất


Thiết bị thu nhận thông tin

BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY
Trường ĐH Giao thông Vận tải
Th.s Phạm Thế Minh

Đầu đọc mã
vạch di động

Tự động hóa quá trình sản xuất FMS & CIM

Cổng thu

Bút đọc mã vạch
Chương 4 Hệ thống lãnh đạo quá trình sản xuất


Chức năng thu nhận dữ liệu

BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY
Trường ĐH Giao thông Vận tải
Th.s Phạm Thế Minh

Thu nhận thông tin

Tự động hóa quá trình sản xuất FMS & CIM

Chức năng
chung

Xử lý

Đặt tiêu chuẩn

Kiểm tra

Xử lý từng
công đoạn

Thu nhận
Nén
Chuyển


1. Cảm biến hình ảnh
2. Hệ thống quang học
3. Gương phản chiếu
Tự động hóa quá trình sản xuất FMS & CIM

4. Cực chiếu ánh sáng đỏ
5. Mã vạch

Phần trống

Phần đầu

Phần trống

Phần dữ liệu

Phần cuối
Chiều dài vạch

Chiều rộng Môdun
Chương 4 Hệ thống lãnh đạo quá trình sản xuất


BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY
Trường ĐH Giao thông Vận tải
Th.s Phạm Thế Minh

Chương 4: Hệ thống lãnh đạo
quá trình sản xuất
4.1 Cấu trúc xử lý thông tin trong công nghiệp sản xuất

trong sản xuất
đơn chiếc và
loạt vừa

Điều khiển gia công
định hướng theo nhu
cầu khách hàng (Gia
công kl ổn định)

Các phương
pháp điều
khiển gia công

Điều khiển gia công
với số tăng trưởng
(Gia công hàng loạt
định hướng lắp ráp)

Điều khiển kỹ
thuật quá trình
trong sản xuất loạt
vừa và loạt lớn
Nguyên tắc xưởng

Hệ thống chỉ đạo sản
xuất và dây chuyền
(công nghiệp dệt
may, công nghệ pp)

Nguyên tắc tuyến

định cổ điển

Yêu cầu một mô hình tính toán thực tế cho quá trình
sản xuất
Quá trình sản xuất thành lập phù hợp với tính tự nhiên
ngẫu nhiên của nó.
Mục tiêu thời gian hoàn thành, thực trạng,việc sử dụng và
sự đúng hẹn phải được đề cập trong mối quan hệ lô gic.
Chương 4 Hệ thống lãnh đạo quá trình sản xuất


Điều khiển gia công định hướng tải

Các kiểu điều khiển thời gian thực hiện

Th.s Phạm Thế Minh

Hệ thống lao động dạng
hình phễu

Điều khiển kế hoạch
mạng lưới định hướng
giao dịch

Tự động hóa quá trình sản xuất FMS & CIM

BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY
Trường ĐH Giao thông Vận tải

Hệ thống lao động (Nhân

hẹn.

•Tải trung bình
(giờ/ngày)

Nhiệm vụ
đang tới

•Thực trạng trung
bình (Thời gian
đợi) (giờ)
Nhiệm vụ
chờ đợi

•Năng suất tối đa
•Công suất
trung bình
•Thời gian hoàn
thành trung bình Nhiệm vụ
(ngày)
hoàn thành
=Thực trạng trung
bình/Công suất
trung bình

Chương 4 Hệ thống lãnh đạo quá trình sản xuất


Mô hình tiến trình lô gic của một
công ty sản xuất

liệu mua
Gia
công

Kết thúc nhiệm vụ
gia công/Lưu
Ra kho/Phân công
nhiệm vụ tháo lắp

Lưu tạm

Tháo
lắp
Kết thúc nhiệm vụ tháo lắp
Phân phối

Chương 4 Hệ thống lãnh đạo quá trình sản xuất


BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY

Điều khiển gia công theo nguyên tắc
KANBAN

Các kiểu điều khiển thời gian thực hiện

Tự động hóa quá trình sản xuất FMS & CIM

Điều khiển kế hoạch
mạng lưới định hướng


Kết thúc
tháo lắp

Kho lưu

Điều khiển gia công theo
nguyên tắc KANBAN
Điều khiển gia công
với số tăng trưởng

Hệ thống chỉ đạo sản
xuất và dây chuyền

Nguyên
liệu thô

Gia công
thô

Gia công
tinh

Trước
tháo lắp

Nguyên tắc xưởng Nguyên tắc tuyến Nguyên tắc dchuyền

Kho



Th.s Phạm Thế Minh

Lượng sản phẩm thực
tế =Số tăng trưởng
thực tế

Vượt mức

Số TT3

Phân phối chi tiết thô
Gia công chi tiết (GCCT)

Số TT2

Trước tháo lắp (TTL)
Tháo lắp (TL)

Số TT4

T7/CN
GCCT

ngày

TTL
Số TT3

Điều khiển gia


4.2 Thâu tóm dữ liệu vận hành
4.3 Phương pháp điều khiển gia công
4.4 Hệ thống chỉ đạo gia công
4.5 Hệ thống điều khiển lưu khả trình (SPS)
4.6 Lập trình hệ thống gia công linh hoạt
Chương 4 Hệ thống lãnh đạo quá trình sản xuất


Chức năng của hệ thống chỉ đạo gia công
Lập kế hoạch

Quản lý công cụ

BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY
Trường ĐH Giao thông Vận tải
Th.s Phạm Thế Minh

Quản lý thiết bị

•Tiếp nhận nhiệm vụ

•Quản lý dữ liệu công cụ

•Quản lý dữ liệu thiết bị

•Quản lý nhiệm vụ

•Xác định nhu cầu


Chỉ đạo và quan
sát quá trình
•Thành lập và hiện thực hóa thiết bị

Hệ thống
chỉ đạo

ĐK dòng vật liệu
•Quản lý quá trình làm việc
•Tổng quát hóa nhiệm vụ vận chuyển

•Đăng ký nhiễu
•Lệnh điều khiển

Bảo quản
•Phòng chống

Thống kê và
đánh giá

Đảm bảo chất lượng

•Kế hoạch bảo quản
•Chuẩn đoán hệ thống dây chuyền

•Xây dựng vòng điều khiển chất lượng
•Đánh giá hệ thống
•Đánh giá nhiệm vụ

•Tích hợp thiết bị đo vào hệ thống gia