Chương 7
Chương 7
HỆ THỐNG SẢN XUẤT LINH HOẠT
HỆ THỐNG SẢN XUẤT LINH HOẠT
(Flexible Manufacturing Systems – FMS)
(Flexible Manufacturing Systems – FMS)
Những khái niệm và công nghệ liên quan đến
Những khái niệm và công nghệ liên quan đến
HTSXLH là:
HTSXLH là:
- Tự động hóa linh hoạt (
- Tự động hóa linh hoạt (
flexible automation
flexible automation
)
)
- Kỹ thuật nhóm (
- Kỹ thuật nhóm (
group technology
group technology
)
)
- Hệ thống máy
- Hệ thống máy
CNC
CNC
- Di chuyển BTP tự động (
- Di chuyển BTP tự động (
automated material
automated material
handling


HTSXLH:
HTSXLH:
gia công nhiều dạng SP khác nhau một
gia công nhiều dạng SP khác nhau một
cách nhịp nhàng dưới sự điều khiển bằng chương
cách nhịp nhàng dưới sự điều khiển bằng chương
trình máy tính tại các trạm làm việc khác nhau.
trình máy tính tại các trạm làm việc khác nhau.
HTSXLH
HTSXLH
liên quan đến HT máy linh hoạt;
liên quan đến HT máy linh hoạt;
7.1 Hệ thống sản xuất linh hoạt
1. Thành phần của HTSXLH:
1. Thành phần của HTSXLH:
a. Trạm gia công
a. Trạm gia công
(
(
processing stations
processing stations
): Trạm (
): Trạm (
máy
máy
) gia công
) gia công
dưới sự điều khiển của máy tính (
dưới sự điều khiển của máy tính (

): hỗ trợ
): hỗ trợ
trong các hoạt động của các trạm gia công và của hệ thống di
trong các hoạt động của các trạm gia công và của hệ thống di
chuyển BTP
chuyển BTP
Một thành tố quan trọng là yếu tố lao động (
Một thành tố quan trọng là yếu tố lao động (
human labour
human labour
)…
)…
7.1 Hệ thống sản xuất linh hoạt
2. Một số dạng của HTSXLH:
2. Một số dạng của HTSXLH:
SX theo ô
SX theo ô
(
(
manufacturing cell
manufacturing cell
): nhóm máy có thể tự
): nhóm máy có thể tự
động hoặc thủ công, hoặc có thể KS bằng máy tính
động hoặc thủ công, hoặc có thể KS bằng máy tính
hoặc không (từ 3 trở xuống);
hoặc không (từ 3 trở xuống);
SX linh hoạt
SX linh hoạt
(

lăng trụ
lăng trụ
) và dạng tròn (
) và dạng tròn (
trục/xylanh hoặc dạng đĩa
trục/xylanh hoặc dạng đĩa
).
).
Phân biệt theo
Phân biệt theo
HTSXLH
HTSXLH
chuyên dụng (
chuyên dụng (
dedicated FMS
dedicated FMS
):
):
chương trình chuyên dụng giới hạn trong một vài dạng SP;
chương trình chuyên dụng giới hạn trong một vài dạng SP;
máy móc xác định, ít thay đổi, hiệu quả cao…
máy móc xác định, ít thay đổi, hiệu quả cao…
hoặc
hoặc
HTSXLH
HTSXLH
theo trật tự ngẫu nhiên (
theo trật tự ngẫu nhiên (
random-order FMS
random-order FMS

SX linh hoạt
Hệ thống
SX tự động
Cao
TB
Thấp
Thấp Trung bình Cao
Hình 7.1 phân loại hệ thống sản xuất Sản lượng
Sự linh
hoạt và
thay đổi
chi tiết
1. Trung tâm máy
1. Trung tâm máy
(
(
machining centers
machining centers
): thường là máy CNC;
): thường là máy CNC;
CNC là máy gia công tự động cao, là một phần của
CNC là máy gia công tự động cao, là một phần của
HTSXLH
HTSXLH
;
;
Máy CNC bao gồm thay đổi đồ gá, và dự trữ đồ gá tự động, sử
Máy CNC bao gồm thay đổi đồ gá, và dự trữ đồ gá tự động, sử
dụng giá đỡ,…
dụng giá đỡ,…

tương tự như
máy nhiều đầu gia công;
máy nhiều đầu gia công;
Thay đổi đầu gia công theo yêu cầu, nhưng đầu gia công
Thay đổi đầu gia công theo yêu cầu, nhưng đầu gia công
thường là lớn và không thể gắn với trục quay hoặc lắp sẵn
thường là lớn và không thể gắn với trục quay hoặc lắp sẵn
trong máy;
trong máy;
Đầu gia công này gắn bán cố định trên một bộ phận cơ trong
Đầu gia công này gắn bán cố định trên một bộ phận cơ trong
máy.
máy.
Có thể lắp trên những trục quay theo trật tự gia công;
Có thể lắp trên những trục quay theo trật tự gia công;
hoặc có thể để rời trên bàn bên ngoài (có thể lên đến 60 in);
hoặc có thể để rời trên bàn bên ngoài (có thể lên đến 60 in);
Việc ứng dụng những máy loại này gia công họ chi tiết cụ thể.
Việc ứng dụng những máy loại này gia công họ chi tiết cụ thể.
7.2 Trạm làm việc trong HTSXLH
4. Ô máy chuyên dùng
4. Ô máy chuyên dùng
(
(
phay, khoan, tiện,…
phay, khoan, tiện,…
):
):
nhóm máy
nhóm máy

(
inspection stations
inspection stations
):
):
kiểm soát không thể
kiểm soát không thể
thiếu trong HTSXLH;
thiếu trong HTSXLH;
Kiểm soát hoạt động trạm làm việc, hoặc tại khâu thiết kế.
Kiểm soát hoạt động trạm làm việc, hoặc tại khâu thiết kế.
7. Máy cán kim loại
7. Máy cán kim loại
(
(
sheet metal processing machines
sheet metal processing machines
),
),
máy
máy
dập
dập
(
(
forging machines
forging machines
):
):
(sản xuất cơ khí) trang bị thêm

ta sử dụng hệ thống pallet;
ta sử dụng hệ thống pallet;
Thiết kế kích thước pa-lét theo yêu cầu kích thước chi tiết;
Thiết kế kích thước pa-lét theo yêu cầu kích thước chi tiết;
Pa-lét thiết kế cho hệ thống dự trữ và cung cấp NVL;
Pa-lét thiết kế cho hệ thống dự trữ và cung cấp NVL;
Đối với dạng tròn, người ta thường sử dụng rô-bốt công
Đối với dạng tròn, người ta thường sử dụng rô-bốt công
nghiệp để đưa chi tiết vào và lấy chi tiết ra sau gia công;
nghiệp để đưa chi tiết vào và lấy chi tiết ra sau gia công;
7.3 Hệ thống dự trữ và cung cấp NVL
(material handling and storage system)
c. Kho tạm:
c. Kho tạm:mỗi máy thường có một lượng BTP chờ trước khi
mỗi máy thường có một lượng BTP chờ trước khi
gia công.
gia công.
d. Dễ dàng giao nhận BTP:
d. Dễ dàng giao nhận BTP:đảm bảo việc giao nhận được dễ
đảm bảo việc giao nhận được dễ
dàng;
dàng;
Được thực hiện bởi một hoặc vài trạm giao nhận BTP;
Được thực hiện bởi một hoặc vài trạm giao nhận BTP;

):
):
7.3 Hệ thống dự trữ và cung cấp NVL
(material handling and storage system)
Trạm
làm
việc
Trạm
làm
việc
Trạm
làm
việc
Trạm
làm
việc
Trạm
làm
việc
Dòng nguyên vật liệu – theo một hướng (a)
Nguyên
liệu vào
Nguyên
liệu ra
2. Dạng mặt bằng trong HTSXLH
2. Dạng mặt bằng trong HTSXLH
(
(
FMS layout
FMS layout

nhận
Dạng đường thẳng (in-line)
b. Dạng vòng lặp hệ thống (
b. Dạng vòng lặp hệ thống (
loop
loop
):
):Trạm
làm
việc
Trạm
làm
việc
Trạm
làm
việc
Trạm
làm
việc
Trạm
làm
việc
Trạm
cấp và
nhận
Dạng vòng lặp hệ thống (loop)
Trạm

lặp;
Bao gồm cả dạng lặp hệ thống và lặp theo trạm và
Bao gồm cả dạng lặp hệ thống và lặp theo trạm và
được thiết kế theo yêu cầu;
được thiết kế theo yêu cầu;
Thích hợp với SX nhiều họ SP, máy móc khác nhau
Thích hợp với SX nhiều họ SP, máy móc khác nhau
bị hạn chế, và đường đi NVL, BTP đến trạm làm việc
bị hạn chế, và đường đi NVL, BTP đến trạm làm việc
khác nhau phụ thuộc vào máy nào sẵn sàng trước.
khác nhau phụ thuộc vào máy nào sẵn sàng trước.
e. Dạng rô-bốt điều khiển (
e. Dạng rô-bốt điều khiển (
robot-centered cell
robot-centered cell
): một
): một
dạng mới trong HT cung cấp NVL, sử dụng một hoặc
dạng mới trong HT cung cấp NVL, sử dụng một hoặc
nhiều rô-bốt để cung cấp;
nhiều rô-bốt để cung cấp;
Phù hợp nhất vẫn là rô-bốt công nghiệp, đặc biệt
Phù hợp nhất vẫn là rô-bốt công nghiệp, đặc biệt
BTP dạng tròn.
BTP dạng tròn.
3. Thiết bị cung cấp NVL
3. Thiết bị cung cấp NVL(

HT cung cấp NVL phụ: thiết bị trung gian giữa HT cung
HT cung cấp NVL phụ: thiết bị trung gian giữa HT cung
cấp NVL chính với trạm làm việc;
cấp NVL chính với trạm làm việc;
Chức năng: định vị BTP để thuận lợi cho quá trình gia
Chức năng: định vị BTP để thuận lợi cho quá trình gia
công;
công;
Chỗ chứa tạm được coi là dạng phụ (hệ thống bổ
Chỗ chứa tạm được coi là dạng phụ (hệ thống bổ
sung) của HT cung cấp NVL.
sung) của HT cung cấp NVL.
HT cung cấp NVL chính thường được hỗ trợ bởi hệ
HT cung cấp NVL chính thường được hỗ trợ bởi hệ
thống kho tự động: hệ thống lưu trữ và xuất hàng tự
thống kho tự động: hệ thống lưu trữ và xuất hàng tự
động (
động (
AS / RS – automated storage / retrieval system
AS / RS – automated storage / retrieval system
);
);
Dự trữ và cung cấp NVL tự động đến trạm và lấy BTP
Dự trữ và cung cấp NVL tự động đến trạm và lấy BTP
khỏi trạm sau gia công.
khỏi trạm sau gia công.
1. Chức năng của máy tính
1. Chức năng của máy tính
(
(

direct numerical control –
direct numerical control –
điều khiển trực tiếp bằng kỹ
điều khiển trực tiếp bằng kỹ
thuật số) được sử dụng trong trường hợp này;
thuật số) được sử dụng trong trường hợp này;
DNC sẽ lưu trữ chương trình và cho phép hiệu chỉnh, sửa
DNC sẽ lưu trữ chương trình và cho phép hiệu chỉnh, sửa
chữa khi có yêu cầu.
chữa khi có yêu cầu.
7.4 HT KIỂM SOÁT BẰNG MÁY TÍNH
(computer control system)
1. Chức năng của máy tính
1. Chức năng của máy tính
(
(
computer functions
computer functions
): gồm 8 nhóm
): gồm 8 nhóm
c.
c.
KS SX (
KS SX (
production control
production control
): quyết định đến số lượng chi tiết,
): quyết định đến số lượng chi tiết,
chủng loại chi tiết được gia công trong từng lô;
chủng loại chi tiết được gia công trong từng lô;

): gồm 8 nhóm
): gồm 8 nhóm
e.
e.
KS cung cấp NVL cho từng trạm (
KS cung cấp NVL cho từng trạm (
shuttle control
shuttle control
): việc KS
): việc KS
này liên quan đến HT cung cấp NVL phụ, hay kiểm soát việc
này liên quan đến HT cung cấp NVL phụ, hay kiểm soát việc
cung cấp NVL giữa HT cung cấp chính với các trạm làm việc.
cung cấp NVL giữa HT cung cấp chính với các trạm làm việc.
f.
f.
Theo dõi việc cung cấp NVL (
Theo dõi việc cung cấp NVL (
work handling system
work handling system
monitoring
monitoring
): theo dõi việc tình trạng của các xe tải, hệ thống
): theo dõi việc tình trạng của các xe tải, hệ thống
pa-lét trong HT cung cấp chính và HT cung cấp phụ, cũng như
pa-lét trong HT cung cấp chính và HT cung cấp phụ, cũng như
tình trạng NVL trong quá trình.
tình trạng NVL trong quá trình.
7.4 HT KIỂM SOÁT BẰNG MÁY TÍNH
(computer control system)

system performance
system performance
monitoring and reporting
monitoring and reporting
): máy tính chuẩn bị sẵn nhiều dạng
): máy tính chuẩn bị sẵn nhiều dạng
báo cáo khác nhau tùy theo yêu cầu của QL về hiệu quả SX.
báo cáo khác nhau tùy theo yêu cầu của QL về hiệu quả SX.
7.4 HT KIỂM SOÁT BẰNG MÁY TÍNH
(computer control system)
2. Tập dữ liệu
2. Tập dữ liệu
(
(
FMS data files
FMS data files
): 6 loại tập tin dữ liệu sau:
): 6 loại tập tin dữ liệu sau:
a.
a.
Tập tin chương trình SP (
Tập tin chương trình SP (
part program files
part program files
): tất cả các SP
): tất cả các SP
gia công trong HT đều được lưu giữ trong chương trình;
gia công trong HT đều được lưu giữ trong chương trình;
Một SP cụ thể có chương trình riêng để thực hiện việc gia công
Một SP cụ thể có chương trình riêng để thực hiện việc gia công

c.
c.
Tập tin SX SP (
Tập tin SX SP (
part production files
part production files
): chứa những thông số kỹ
): chứa những thông số kỹ
thuật cho SX SP;
thuật cho SX SP;
Chứa thông tin liên quan đến năng suất của từng trạm làm việc
Chứa thông tin liên quan đến năng suất của từng trạm làm việc
trong quy trình, mức dự trữ BTP cho phép, yêu cầu kiểm tra,…
trong quy trình, mức dự trữ BTP cho phép, yêu cầu kiểm tra,…
những thông tin này chủ yếu dùng cho mục đích KS SX.
những thông tin này chủ yếu dùng cho mục đích KS SX.
d.
d.
Tập tin lựa chọn giá đỡ (
Tập tin lựa chọn giá đỡ (
pallet reference files
pallet reference files
): mỗi loại pallet
): mỗi loại pallet
chỉ phù hợp với một vài loại chi tiết cụ thể;
chỉ phù hợp với một vài loại chi tiết cụ thể;
Lưu thông tin mỗi loại SP tương ứng với loại pa-lét nào;
Lưu thông tin mỗi loại SP tương ứng với loại pa-lét nào;
Mỗi loại pa-lét được lưu ở một địa chỉ duy nhất trong tập tin.
Mỗi loại pa-lét được lưu ở một địa chỉ duy nhất trong tập tin.