Παρουσίαση του...

175
Βιομηχανική Πληροφορική Ενότητα 2: Ολοκληρωμένα Συστήματα Παραγωγής Αναστασία Βελώνη Μηχανικών Η/Υ Συστημάτων ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα

Transcript of Παρουσίαση του...

Page 1: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

Βιομηχανική Πληροφορική

Ενότητα 2: Ολοκληρωμένα Συστήματα Παραγωγής

Αναστασία Βελώνη Μηχανικών Η/Υ Συστημάτων

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα

Page 2: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

Άδειες Χρήσης

• Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται σε άδειες χρήσης Creative Commons.

• Για εκπαιδευτικό υλικό, όπως εικόνες, που υπόκειται σε άλλου τύπου άδειας χρήσης, η άδεια χρήσης αναφέρεται ρητώς.

2

Page 3: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

Χρηματοδότηση • Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στα πλαίσια

του εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα.

• Το έργο «Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα» έχει χρηματοδοτήσει μόνο τη αναδιαμόρφωση του εκπαιδευτικού υλικού.

• Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος «Εκπαίδευση και Δια Βίου Μάθηση» και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους.

3

Page 4: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

Σκοποί Ενότητας

H τεχνολογία CIM (Computer Integrated Manufacturing) η οποία έχει αναπτυχθεί τις τελευταίες δεκαετίες και εφαρμόζεται ήδη στις μεγάλες βιομηχανικές μονάδες μπορεί να δημιουργήσει

νέες προοπτικές λειτουργίας και να οδηγήσει στην αύξηση της παραγωγικότητας και της ευελιξίας της παραγωγής,

εξασφαλίζοντας βιωσιμότητα μέσα από την συνεχή βελτίωση της ανταγωνιστικότητάς τους.

4

Page 5: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

Περιεχόμενα Ενότητας • Σύγχρονες τεχνολογίες

παραγωγής - CIM • CAD - CAM • FMS - CIM • Συμπεράσματα • Ανάπτυξη καινοτομιών • Ιεραρχική δομή CIM • Κύρια είδη ιεραρχικής δομής • Επιμέρους τμήματα CIM • Στόχοι επιχείρησης προσφορά -

ζήτηση προϊόντος • Επιμέρους CIM συστήματα

• Σχεδίαση με AUTOCAD • Εφαρμογές Pro/ENGINEER • Τυπική χρήση ενός συστήματος

CAD–CAPP–CAM στη βιομηχανία • Συστήματα PPC • Λογισμικό για συστήματα MRP • Σταθμός ελέγχου διεργασιών

(Process Control Station) • Αυξανόμενη πολυπλοκότητα και

δυναμική εξέλιξη

5

Page 6: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

ΣΥΓΧΡΟΝΕΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΕΣ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ - CIM

• Τις τελευταίες δεκαετίες ολοένα και με μεγαλύτερο ρυθμό αναπτύσσονται και εφαρμόζονται νέες καινοτόμες τεχνολογίες στην παραγωγή, κυρίως από τις προηγμένες βιομηχανικές χώρες και ιδιαίτερα τις μεγάλες βιομηχανικές επιχειρήσεις

• Αυτό, σε συνδυασμό με τις κοινωνικοπολιτικές αλλαγές που οδηγούν στην παγκοσμιοποίηση της αγοράς, έχει σαν αποτέλεσμα οι μικρές και μικρομεσαίες επιχειρήσεις να αντιμετωπίζουν έναν σκληρό ανταγωνισμό που φτάνει μέχρι του σημείου να τίθεται θέμα επιβίωσης τους

6

Page 7: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

CAD - CAM • CAD (Computer Assisted Design) με σκοπό την υποβοήθηση, τη γρήγορη

σχεδίαση και την αναθεώρηση των τεχνικών προδιαγραφών των προϊόντων μέσω Η/Υ. Με την τεχνολογία αυτή γίνεται ευκολότερη ταξινόμηση των εξαρτημάτων στη μνήμη του Η/Υ. Επιπλέον με τη βοήθεια κατάλληλου λογισμικού γίνεται καλύτερη τεχνική ανάλυση των εξαρτημάτων σε ότι αφορά διάφορα χαρακτηριστικά και γίνεται διασύνδεση με την παραγωγική διαδικασία

• CAM (Computer Aided Manufacturing) με σκοπό την ολοκληρωμένη σχεδίαση προϊόντων και διαδικασιών παραγωγής με τη βοήθεια του ηλεκτρονικού υπολογιστή. Η τεχνολογία αυτή στηρίζεται στον προσδιορισμό των σταδίων μετασχηματισμού των πρώτων υλών σε τελικά προϊόντα, στα είδη των απαιτούμενων επεξεργασιών και συναρμολογήσεων και στην επιλογή και στον έλεγχο του αναγκαίου εξοπλισμού. Απαραίτητη προϋπόθεση είναι και η σύζευξη με την τεχνολογία CAD

7

Page 8: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

FMS - CIM • FMS (Flexible Manufacturing Systems - Ευέλικτα Συστήματα

Παραγωγής) όπου ο ηλεκτρονικός υπολογιστής ελέγχει τη ροή των εξαρτημάτων στις μηχανές κατεργασίας, τα είδη των κατεργασιών και τις εσωτερικές μετακινήσεις των εξαρτημάτων. Σκοπός είναι με τον ίδιο εξοπλισμό να μπορεί να παραχθεί μια πολύ μεγάλη ποικιλία προϊόντων με τη χρήση αυτοματοποιημένων διαδικασιών

• CIM (Computer Integrated Manufacturing) με σκοπό τον έλεγχο της ροής υλικών μέσα από τα διαφορετικά τμήματα της παραγωγής και τον αυτόματο έλεγχο ποιότητας κάθε μονάδας του προϊόντος. Με την τεχνολογία αυτή γίνεται εφικτή η ταχύτητα ρύθμισης των μηχανών και κάτω από τον συντονισμό του Η/Υ μπορούν να αλλάξουν αυτόματα οι προδιαγραφές του προϊόντος, οι τρόποι λειτουργίας των μηχανών και η ροή του προϊόντος από το ένα κέντρο επεξεργασίας στο άλλο

8

Page 9: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

Τεχνολογία CIM

• H τεχνολογία CIM, η οποία έχει αναπτυχθεί τις τελευταίες δεκαετίες και εφαρμόζεται ήδη στις μεγάλες βιομηχανικές μονάδες μπορεί να δημιουργήσει νέες προοπτικές λειτουργίας και να οδηγήσει στην αύξηση της παραγωγικότητας και της ευελιξίας της παραγωγής, εξασφαλίζοντας βιωσιμότητα μέσα από την συνεχή βελτίωση της ανταγωνιστικότητάς τους

• Ο σχεδιασμός ενός συστήματος CIM εξαρτάται από την ίδια την επιχείρηση και γι’ αυτό το λόγο δεν προσφέρεται τυποποιημένο, αλλά πάντοτε εξειδικευμένο στις απαιτήσεις της επιχείρησης

9

Page 10: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

Ορισμός CIM Από διάφορους συγγραφείς και ερευνητές έχουν δοθεί

διάφοροι ορισμοί για το CIM όπως: • Η τεχνολογία CIM είναι μέθοδος παραγωγής, η οποία

διασυνδέει τις επί μέρους εφαρμογές των πεδίων CAD/CAM/PPS με την βοήθεια των ηλεκτρονικών υπολογιστών που υποστηρίζουν τη λειτουργία και τη διασύνδεση μεταξύ τους

• CIM είναι η δικτύωση όλων των υπολογιστικών συστημάτων μέσα σε μια επιχείρηση με στόχο τη διασύνδεση, τη συνεργασία και αλληλοϋποστήριξη των δραστηριοτήτων όλων των επιμέρους τμημάτων των παραγωγικών επιχειρήσεων

10

Page 11: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

Ορισμός CIM

• CIM είναι η ολοκληρωμένη επεξεργασία πληροφοριών και δεδομένων για τη διοικητική και παραγωγική λειτουργία μιας επιχείρησης

• CIM είναι η νέα τεχνολογία που έχει γίνει απαραίτητη σχεδόν σε όλους τους παραγωγικούς κλάδους και συνδυάζει την τεχνολογία των επικοινωνιών με όλα τα επιμέρους πεδία, όπως CAD, CAP, CAM, CAQ, PPS

• CIM είναι η χρήση υπολογιστικών συστημάτων (computing), συστημάτων επικοινωνίας (communications hardware) και λογισμικού (software), για τη σχεδίαση, το συντονισμό, την παρακολούθηση και τον έλεγχο του συνόλου των παραγωγικών διαδικασιών μέσα σε μια παραγωγική επιχείρηση

11

Page 12: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

Βασικό στοιχείο CIM

Βασικό στοιχείο ενός συστήματος CIM είναι η δυνατότητα μιας ολοκληρωμένης επεξεργασίας πληροφοριών και δεδομένων για τη διοικητική και παραγωγική λειτουργία μιας παραγωγικής επιχείρησης ή με άλλα λόγια η δικτύωση όλων των υπολογιστικών συστημάτων μέσα σε μια επιχείρηση, η διασύνδεση, συνεργασία & αλληλοϋποστήριξη των δραστηριοτήτων όλων των επιμέρους τμημάτων της

12

Page 13: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

Μοντέλο CIM

Απεικόνιση του μοντέλου CIM όπως ορίσθηκε από την επιτροπή Συστημάτων Παραγωγής (AWF) και οι επιχειρηματικοί στόχοι του CIM

13

Μοντέλο CIM κατά AWF

Page 14: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

Επιχειρηματικοί στόχοι του CIM

14

Page 15: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

Η καινοτομία στα συστήματα παραγωγής

• Με την είσοδο των νέων τεχνολογιών στην παραγωγική διαδικασία έχουν δημιουργηθεί συνεχείς εξελίξεις στην ανάπτυξη των συστημάτων οργάνωσης και διοίκησης παραγωγής

• Επιπλέον, λόγω της σύνθετης φύσης των προβλημάτων της επιχείρησης και της πολυπλοκότητας των προβλημάτων της παραγωγής, επιβάλλεται η αντιμετώπιση της παραγωγικής διαδικασίας ως σύστημα, δηλαδή ως οργανωμένο σύνολο συστατικών μερών

• Ακόμα είναι αναγκαία η λειτουργική σύνδεση των συστατικών μερών μεταξύ τους ώστε να επιτευχθούν προκαθορισμένοι σκοποί

15

Page 16: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

Συμπεράσματα

• Τα παραπάνω με τη βοήθεια των νέων τεχνολογιών και της εξειδικευμένης επιστημονικής εργασίας μπορούν να οδηγήσουν στην αριστοποίηση της ποιότητας του παραγόμενου προϊόντος

• Προκειμένου να υπάρχει καλύτερη προσέγγιση των στόχων είναι αναγκαία η ύπαρξη συστημάτων ελέγχου και ανάδρασης όπου με τη λέξη ανάδραση (Feedback) εννοούμε τη μέτρηση όλων των αποτελεσμάτων της παραγωγικής διαδικασίας σε κάθε τομέα της παραγωγής

16

Page 17: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

Σημαντικότητα συστημάτων παραγωγής

Οι λόγοι που καθιστούν τα συστήματα παραγωγής σημαντικά είναι:

• Η απασχόληση μεγάλου ποσοστού των εργαζομένων

• Η απορρόφηση υψηλών επενδύσεων • Η υψηλή συμβολή στα λειτουργικά έξοδα της

επιχείρησης

17

Page 18: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

Σημαντικότητα συστημάτων παραγωγής

• Η άμεση συμβολή τους στο μοναδιαίο κόστος προϊόντων και υπηρεσιών

• Η συμβολή τους στην ικανοποίηση των εργαζομένων

• Ο καθοριστικός τους ρόλος στο επίπεδο ρύπανσης του φυσικού περιβάλλοντος και στο ρυθμό εξάντλησης περιορισμένων φυσικών πόρων

18

Page 19: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

Ανάπτυξη καινοτομιών

Η ανάπτυξη καινοτομιών στις διαδικασίες παραγωγής συντελεί:

• Στην αύξηση της ευελιξίας παραγωγής • Στη μείωση του κόστους εργασίας • Στη μείωση κατανάλωσης υλικών • Στη μείωση κατανάλωσης ενέργειας • Στην προσαρμογή σε κανονισμούς και πρότυπα • Στην περιβαλλοντική προστασία

19

Page 20: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

Ιστορική αναδρομή στις βασικές καινοτομίες

• Χρήση Προγραμμάτων Η/Υ στην Παραγωγή (Δεκαετία 1970)

• Συστήματα Just-In-Time (Δεκαετία 1980)

• Διοίκηση Ολικής Ποιότητας – TQM (Δεκαετία 1980)

• Επανασχεδιασμός Διεργασιών - Re-engineering (Δεκαετία 1980)

• Ευελιξία Παραγωγής (Δεκαετία 1990)

• Ανταγωνισμός με Βάση το Χρόνο – TΒC (Δεκαετία 1990)

• Διαχείριση Προμηθευτικής Αλυσίδας – SCM (Δεκαετία 1990)

• Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής (Δεκαετία 1990)

• Περιβαλλοντικά Θέματα & Προκλήσεις (Δεκαετία 1990)

• Ηλεκτρονικό Εμπόριο - Electronic Commerce (Αρχές 21ου Αιώνα) 20

Page 21: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

Συμβολή της τεχνολογίας στην αντιμετώπιση των προκλήσεων

• Τεχνολογία μηχανών (machine technology) • Τεχνολογία σχεδίασης με τη βοήθεια Η/Υ – CAD • Τεχνολογία παραγωγής με τη βοήθεια Η/Υ – CAM • Αυτόματοι έλεγχοι διεργασιών (process control) • Συστήματα αυτόματης αναγνώρισης (Automatic

Identification Systems - AIS) • Ολοκλήρωση παραγωγής μέσω Η/Υ (Computer

Integrated Manufacturing - CIM) • Τηλε-εξυπηρέτηση (Teleservice)

21

Page 22: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

Συμβολή της τεχνολογίας στην αντιμετώπιση των προκλήσεων

• Τεχνολογίες Υπηρεσιών & Υποστήριξης • Οπτικά συστήματα (vision systems) • Βιομηχανικά ρομπότ (industrial robots) • Συστήματα αυτόματης αποθήκευσης και

ανάκλησης (Automated Storage and Retrieval Systems - ASRS)

• Συστήματα αυτόματης πλοήγησης (Automated Guided Vehicles – AGV)

• Ευέλικτα κατασκευαστικά συστήματα (Flexible Manufacturing Systems – FMS)

22

Page 23: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

Παραγωγική διαδικασία στις νέες τεχνολογίες

23

Page 24: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

Δομή ολοκληρωμένου CIM

Στη σημερινή εποχή η τάση για αυτοματοποίηση και ευελιξία στην παραγωγή οδηγεί σε ολοκληρωμένα συστήματα παραγωγής με Η/Υ (CIM), των οποίων η δομή φαίνεται στον δίπλα πίνακα

24

Page 25: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

Οφέλη χρήσης καινοτομιών

• Μείωση του εργατικού κόστους

• Μείωση του κόστους υλικών

• Μείωση του κόστους αποθεμάτων

• Μείωση του κόστους μεταφοράς, διακίνησης και επικοινωνίας

• Μείωση του κόστους έλλειψης ποιότητας

• Μείωση του συνολικού χρόνου ροής

• Αύξηση της ευελιξίας σε όγκο και εύρος παραγωγής

• Βελτίωση της ποιότητας & των χαρακτηριστικών των προϊόντων

• Ασφάλεια των προϊόντων και των εργαζομένων

25

Page 26: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

Ολοκληρωμένο βιομηχανικό πληροφοριακό σύστημα

• Η Ολοκληρωμένη Παραγωγή με Υπολογιστές (Computer Integrated Manufacturing CIM), αποτελεί την σύγχρονη ιεραρχική δομή ελέγχου των παραγωγικών μονάδων. Με βάση την δομή CIM, οι διάφορες εργασίες επιμερίζονται στα αντίστοιχα υπολογιστικά συστήματα, τα οποία έχουν συγκεκριμένους βαθμούς ευθύνης όπου οι αποφάσεις των υψηλότερων βαθμίδων μεταδίδονται προς εκτέλεση στα υπολογιστικά συστήματα των κατώτερων βαθμίδων

• Η τεχνολογία CIM έχει επιφέρει επαναστατικές αλλαγές στην παραγωγική διαδικασία, κυρίως των μεγάλων Βιομηχανιών, αλλάζοντας εργασίες όπως η συλλογή πληροφοριών, η λειτουργία συστημάτων ψηφιακού αυτομάτου ελέγχου, η επιτήρηση και ο προγραμματισμός της παραγωγής

26

Page 27: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

Ολοκληρωμένο βιομηχανικό πληροφοριακό σύστημα

• Σε ένα εργοστάσιο του οποίου η δομή βασίζεται στο CIM τα συστήματα CAD, CAPP, CAM, CAQ, PPC είναι μεταξύ τους συνδεδεμένα και ανταλλάσσουν πληροφορίες. Επικοινωνούν όλα με μια κοινή τράπεζα πληροφοριών μέσω ενός συστήματος επικοινωνίας το οποίο διέπεται από ένα πρωτόκολλο

• Ο σχεδιασμός ενός CIM εξαρτάται από την ίδια την επιχείρηση π.χ. από το είδος των προϊόντων που παράγει και την οργανωτική της δομή. Για το λόγο αυτό ένα σύστημα CIM δεν προσφέρεται τυποποιημένο αλλά πάντοτε εξειδικευμένο στις απαιτήσεις της επιχείρησης

27

Page 28: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

Ιεραρχική δομή CIM

28

Page 29: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

Επίπεδα Ιεραρχικής δομής

• Το επίπεδο της οργάνωσης παράγει αποφάσεις που σχετίζονται με την διαχείριση της παραγωγής

• Το επίπεδο της εποπτείας είναι δέκτης των αποφάσεων αυτών και δρομολογεί την στρατηγική ελέγχου βασισμένο κυρίως στις ποιοτικές απαιτήσεις της παραγωγής

• Το επίπεδο του ελέγχου υλοποιεί τις προηγούμενες αποφάσεις έχοντας στενή φυσική σύνδεση με τις διεργασίες και εξασφαλίζει την λειτουργική ευστάθεια των διεργασιών

29

Page 30: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

Ιδιότητα Ιεραρχικής δομής

• Το ιεραρχικό αυτό σύστημα έχει την ιδιότητα ότι η άνοδος από την βάση προς την κορυφή της ιεραρχίας συνεπάγεται συνεχή αύξηση της σοβαρότητας των λαμβανόμενων αποφάσεων, αλλά ταυτόχρονα μείωση του ρυθμού των αποφάσεων

• Παράλληλα, η άνοδος προς την κορυφή της ιεραρχίας αυξάνει συνεχώς τον όγκο της πληροφορίας προς επεξεργασία

30

Page 31: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

Κύρια είδη Ιεραρχικής δομής

Τα τέσσερα επίπεδα της δομής CIM στα σύγχρονα βιομηχανικά συστήματα υλοποιούνται μέσω διαφορετικών συσκευών ή λογισμικών πακέτων. Στο σχήμα απεικονίζονται τα κύρια είδη σε κάθε επίπεδο

31

Page 32: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

Πρώτο επίπεδο

• Οι συσκευές πεδίου (ενεργοποιητές , αισθητήρες) συνήθως είναι συνδεδεμένες ενσύρματα, απευθείας στην μονάδα ελέγχου, σε ψηφιακές εισόδους-εξόδους ή σε αντίστοιχες αναλογικές για έλεγχο συνεχών μεταβλητών

• Στα σύγχρονα βιομηχανικά συστήματα ευρύνεται ολοένα και περισσότερο η χρήση έξυπνων συσκευών εισόδων/εξόδων με δικτύωση μέσω διαύλου επικοινωνίας ή ακόμα και ασύρματα. Οι νέες συσκευές σε συνδυασμό με τα δίκτυα επικοινωνίας έχουν την δυνατότητα να παρέχουν επιπρόσθετες πληροφορίες, όπως δεδομένα για διάγνωση λαθών

32

Page 33: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

Δεύτερο επίπεδο • Το δεύτερο επίπεδο, επίπεδο ελέγχου, περιλαμβάνει όλους τους ελεγκτές

πεδίου, μεταξύ των οποίων κυρίαρχη θέση κατέχει ο Προγραμματιζόμενος Λογικός Ελεγκτής (PLC). Η χρήση PLC έχει ως στόχο τον έλεγχο όλων των συσκευών του πρώτου επιπέδου, τόσο των ψηφιακών όσο και των αναλογικών. Εκτός των PLCs περίοπτη θέση κατέχουν και τα κατανεμημένα συστήματα ελέγχου (DCS). Στα PLCs και στα DCSs συνδέονται οι αισθητήρες και οι ενεργοποιητές, δίνοντας διπλή υπόσταση σε αυτές τις συσκευές που λειτουργούν ως μονάδες εισόδων/εξόδων αλλά και ως ελεγκτές πεδίου για την εκτέλεση της στρατηγικής ελέγχου

• Όσο οι συσκευές του πρώτου πεδίου θα γίνονται πιο έξυπνες με ενσωματωμένες δυνατότητες δικτύωσης, τόσο οι ελεγκτές πεδίου θα παρουσιάζονται λιγότερο ως μονάδες εισόδων/εξόδων και θα κυριαρχεί το έργο του ελέγχου

33

Page 34: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

Τρίτο επίπεδο

• Το τρίτο επίπεδο αποτελεί το επίπεδο εποπτείας της όλης παραγωγικής διαδικασίας μιας σύγχρονης βιομηχανίας. Τυπικά αποτελεί την διεπαφή μεταξύ της μονάδας παραγωγής και του επιχειρηματικού πλάνου

• Χρησιμοποιείται κυρίως για να εξασφαλίσει ότι τα παραγόμενα προϊόντα συνάδουν με τις ανάγκες του πελάτη τόσο ποιοτικά, όσο και ποσοτικά και χρονικά. Τα λογισμικά πακέτα που υλοποιούν το επίπεδο εποπτείας είναι είτε Manufacturing Execution System (MES), είτε Supervisory Control And Data Acquisition (SCADA), δηλαδή Συστήματα Εποπτικού Ελέγχου και Συλλογής Πληροφοριών

34

Page 35: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

Τέταρτο επίπεδο • Το τέταρτο επίπεδο αποτελεί το επιχειρηματικό σύστημα,

όπως ένα Enterprise Resource Planning. Ένα σύστημα ERP αποτελεί το πληροφοριακό σύστημα διαχείρισης, το οποίο είναι υπεύθυνο για την οργάνωση προμηθειών και πληροφοριών, διαχείριση αποθηκών, και γενικότερα για όλες τις απαραίτητες διεργασίες για την ορθή επίτευξη επιχειρηματικών στόχων

• Στόχος του ERP δεν είναι η εξυπηρέτηση των απαιτήσεων ενός τομέα στην επιχείρηση, όπως λ.χ. Του λογιστηρίου, της παραγωγής, των πωλήσεων κ.λ.π., αλλά η εξυπηρέτηση των διαδικασιών μέσα στην επιχείρηση, στις οποίες διαδικασίες εμπλέκονται οι διάφοροι τομείς, έτσι ώστε να μπορεί αυτή να διεκπεραιώνει τις κύριες επιχειρηματικές δραστηριότητές της (core businesses)

35

Page 36: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

Τέταρτο επίπεδο

• Από τη στιγμή που τα δεδομένα θα εισαχθούν σε κάποια μονάδα (module) του ERP, αυτά είναι διαθέσιμα σε οποιαδήποτε μονάδα του ERP τα χρειαστεί

• Με τον τρόπο αυτό, επιτυγχάνεται μία λογική ενοποίηση των διαδικασιών μεταξύ των τμημάτων της επιχείρησης. Ο πρωταγωνιστής στην αγορά ERP είναι η Γερμανική SAP AG με την εφαρμογή R/3. Άλλες μεγάλες εταιρείες του χώρου είναι η PeopleSoft Inc, η Oracle Corp, Baan Co NV και η J.D. Edwards & Co.

36

Page 37: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

Γραμμή παραγωγής

Η γραμμή παραγωγής διαιρείται σε τρία επίπεδα: της οργάνωσης, της εποπτείας και του ελέγχου, όπως φαίνεται στο σχήμα

37

Page 38: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

Ανάλυση επιπέδων γραμμής παραγωγής

• Στο κατώτατο επίπεδο λαμβάνει χώρα η παραγωγική διαδικασία η οποία περιλαμβάνει διάφορες υποδιαδικασίες. Όλα τα δεδομένα μεταφέρονται στο επόμενο επίπεδο μέσω ενός δικτύου επικοινωνίας

• Στο δεύτερο επίπεδο βρίσκονται οι κεντρικοί σταθμοί ελέγχου μέσω των οποίων συντονίζονται όλες οι υποδιαδικασίες του προηγούμενου επιπέδου και επιβλέπεται η λειτουργία της όλης διαδικασίας. Το δεύτερο επίπεδο επικοινωνεί με το πρώτο, επίσης μέσω δικτύου επικοινωνίας, έτσι ώστε να διασφαλίζεται η ομαλή παραγγελία και προμήθεια πρώτων υλών. Όπως γίνεται εύκολα κατανοητό, τα τοπικά δίκτυα επικοινωνίας αποτελούν σημαντικό κομμάτι για την πλήρη επίτευξη του CIM μοντέλου, καθώς η δικτυακή διασύνδεση των διαφόρων επιπέδων είναι πρωταρχική ανάγκη

38

Page 39: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

Απαιτήσεις Βιομηχανικού Πληροφοριακού Συστήματος

Οι απαιτήσεις που πρέπει να ικανοποιεί ένα ολοκληρωμένο Βιομηχανικό Πληροφοριακό Σύστημα είναι οι εξής:

• Ολοκληρωμένη αρχιτεκτονική επικοινωνίας • Κεντρική οργάνωση και επίβλεψη • Κατανεμημένος και ιεραρχικός έλεγχος • Συνύπαρξη συσκευών-μηχανών κάθε είδους • Ανοικτές και διαφανείς επικοινωνίες • Διάλογος μεταξύ ανθρώπου και συστήματος

39

Page 40: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

Απαιτούμενη δικτύωση ανάμεσα στις διάφορες μονάδες-επίπεδα μιας βιομηχανίας

40

Page 41: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

Περιβάλλον ενός CIM από το γραφείο στην παραγωγή

41

Page 42: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

Στόχοι κατά την εφαρμογή δομών παραγωγής CIM

• Η ενσωμάτωση των υπολογιστών στην παραγωγική διαδικασία έχει επιφέρει μεγάλες αλλαγές στα εργοστάσια. Έτσι για την παραγωγή των προϊόντων εκτός από υλικά, ενέργεια και εργαλεία είναι πλέον αναγκαίες και οι πληροφορίες

• Η αναγκαιότητα των πληροφοριών ξεκινάει από το στάδιο του σχεδιασμού των προϊόντων

42

Page 43: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

Σχεδιασμός προϊόντων

• Αν αυτός ο σχεδιασμός γίνει με τη βοήθεια Η/Υ τότε έχουμε το CAD (Computer Aided Design= Σχεδιασμός με υποστήριξη υπολογιστή)

• Για την κατασκευή του προϊόντος δημιουργούνται σχέδια κατεργασίας. Η εργασία αυτή ονομάζεται CAPP (Computer Aided Process Planning= Μελέτη με υποστήριξη υπολογιστή)

• Η κατασκευή γίνεται με μηχανές οι οποίες ελέγχονται από υπολογιστές CAM (Computer Aided Manufacturing= Παραγωγή με υποστήριξη υπολογιστών)

43

Page 44: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

Σχεδιασμός προϊόντων • Για παράδειγμα ένα σύστημα μηχανουργικών

μορφοποιήσεων αποτελείται από εργαλειομηχανές, εργαλεία, διατάξεις πρόσδεσης εργαλείων και τεμαχίων, μέσα τροφοδότησης, μεταφοράς και αποθήκευσης πρώτων υλών, τεμαχίων και τελικών προϊόντων. Κάθε τέτοιο σύστημα τροφοδοτείται από πληροφορίες για το είδος και τις συνθήκες των κατεργασιών, την οργάνωση και διοίκηση της παραγωγής κ.α.

• Αντικειμενικός σκοπός παρομοίων συστημάτων είναι η μεταποίηση πρώτων υλών σε μορφοποιημένα προϊόντα, τα οποία να καλύπτουν τις εκάστοτε προδιαγραφές με το χαμηλότερο δυνατό κόστος

44

Page 45: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

Κατηγοριοποίηση συστημάτων παραγωγής

Ως προς την ποσότητα μορφοποιημένων προϊόντων διακρίνονται συστήματα παραγωγής:

• Επιμέρους τεμαχίων ή ομάδων μικρού αριθμού τεμαχίων

• Παρτίδων σχετικά περιορισμένου αριθμών τεμαχίων

• Παρτίδων μεγάλου αριθμού τεμαχίων (μαζικής παραγωγής)

45

Page 46: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

Αύξηση της παραγωγικότητας

• Η επιδίωξη για καλύτερη ποιότητα ζωής, μέσω της βελτίωσης της ποιότητας των προϊόντων και των υπηρεσιών και για τον περιορισμό του χρόνου εργασίας, οδηγεί τη βιομηχανία σε διαρκή αύξηση της παραγωγικότητας. Επίσης συνεκτιμώντας τις ιδιαίτερες προτιμήσεις των αγοραστών και τον διεθνή ανταγωνισμό, τα προϊόντα μορφοποιούνται με πολλές κατασκευαστικές παραλλαγές σε όσο το δυνατό χαμηλότερο κόστος

• Το συστήματα παραγωγής σε παρτίδες μικρού ή μεσαίου μεγέθους καλύπτουν τη σύγχρονη ανάγκη μεγάλης ποικιλίας προϊόντων σε μικρό και μεσαίο όγκο παραγωγής

• Χαρακτηριστικά των συστημάτων είναι η ποικιλία προϊόντων, αλλά και κατεργασιών και οι δυσκολίες στο σχεδιασμό και στον έλεγχο της παραγωγής

46

Page 47: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

Επιμέρους τμήματα CIM

• Το CIM ενσωματώνει επιμέρους τμήματα μιας παραγωγικής μονάδας τα οποία συμμετέχουν στη μορφοποίηση και παραγωγή σε ολοκληρωμένες δομές, ελεγχόμενες από H/Y

• Επιμέρους τμήματα είναι αυτά της ανάπτυξης και μελέτης με τα συστήματα CAD (Computer Aided Design) της προετοιμασίας των εργασιών μέσω συστημάτων CAP (Computer Aided Planning) του προγραμματισμού και της καθοδήγησης της παραγωγής με συστήματα PPC (Productions Planning and Control) ή PPS (Productions planning and industrial Scheduling), των κατεργασιών, της συναρμολόγησης, της αποθήκευσης και της μεταφοράς με τη βοήθεια συστημάτων CAM (Computer Aided Manufacturing) και τέλος ο ποιοτικός έλεγχος με τα συστήματα CAQ (Computer Aided Quality Assurance)

47

Page 48: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

CAQ

Για τη διασφάλιση της ποιότητας στην παραγωγή χρησιμοποιούνται για τον έλεγχο μετρητικές μηχανές με υποστήριξη υπολογιστών και τα αποτελέσματα επεξεργάζονται από υπολογιστές. Με τον όρο CAQ δηλώνει κανείς τη διασφάλιση της ποιότητας με την υποστήριξη υπολογιστή (Computer Aided Quality Assurance)

48

Page 49: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

Διαδικασία PPC

• Ολόκληρη η πορεία της παραγωγής πρέπει να σχεδιαστεί και να ελέγχεται. Δηλαδή, πρέπει στην κατάλληλη χρονική στιγμή και στις κατάλληλες μηχανές να υπάρχουν τα υλικά, τα εργαλεία και τα εξαρτήματα που χρειάζονται

• Για το σχεδιασμό και τον έλεγχο των συστημάτων υπάρχουν προγράμματα που τρέχουν στον Η/Υ. Η διαδικασία αυτή καλείται PPC (Product Planning Control - σχεδιασμός και έλεγχος παραγωγής)

• Τα συστήματα PPC πρέπει να τροφοδοτούνται συνεχώς με στοιχεία σχετικά με την κατάσταση της παραγωγής. Η συγκέντρωση των στοιχείων αυτών γίνεται αυτόματα σε κάποια βάση δεδομένων (BDE)

49

Page 50: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

CIM

Η σύνδεση των επιμέρους υπολογιστών μεταξύ τους και η ενσωμάτωση τους στη συνολική παραγωγική διαδικασία ονομάζεται CIM.

Για τη σύνδεση όλων των παραπάνω συστημάτων (CAD, CAPP, CAM, CAQ, PPC) απαιτείται κατάλληλο interface για τη:

• Σύζευξη CAD/CAPP • Σύζευξη CAD/PPC • Σύζευξη BDE/PPC • Σύζευξη PPC/CAM

50

Page 51: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

Ευέλικτα συστήματα παραγωγής (FMS)

Σήμερα, με τα ευέλικτα συστήματα παραγωγής (FMS), τα οποία είναι μέρος ενός CIM, η αυτοματοποίηση ακόμα και των μικρών σειρών παράγει οικονομικά ακόμα και σε μεμονωμένες κατασκευές χωρίς να απαιτείται η μαζική παραγωγή προϊόντων

51

Page 52: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

Δυσκολίες κατά την εφαρμογή CIM

Υπάρχουν αρκετές δυσκολίες κατά την εφαρμογή CIM όπως:

• Έλλειψη κεφαλαίων • Έλλειψη συμβατότητας των επιμέρους

συστημάτων • Έλλειψη εξειδικευμένου προσωπικού

(εκπαίδευση, ικανότητες) • Έλλειψη προσώπων κατάλληλης στάθμης για τη

λήψη αποφάσεων (διευθυντικών στελεχών)

52

Page 53: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

Σχεδιασμός CIM επιχείρησης

53

Page 54: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

Ταχύτητα ανάπτυξης

Η ταχύτητα ανάπτυξης είναι ένας από τους πλέον σημαντικούς παράγοντες της ανταγωνιστικότητας. Η μείωση του χρόνου ο οποίος απαιτείται για την ανάπτυξη ενός νέου προϊόντος μπορεί να επιτευχθεί κατά κύριο λόγο δημιουργώντας διαλειτουργικές ομάδες με τη χρήση συστημάτων CAD και με τη μέθοδο της παράλληλης διαδικασίας κατασκευής (concurrent engineering), όπου η ανάπτυξη του προϊόντος εκτυλίσσεται σε παράλληλα στάδια με την ανάπτυξη της παραγωγής και την δημιουργία της στρατηγικής προώθησης μάρκετινγκ

54

Page 55: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

Μέθοδος παράλληλης διαδικασίας κατασκευής

• Αυτή η μέθοδος ανάπτυξης γίνεται ιδιαίτερα σημαντική σε εκείνες τις βιομηχανίες, όπου μια μείωση στο χρόνο ανάπτυξης αποτελεί τον καθοριστικό παράγοντα επίτευξης πλεονεκτημάτων στην αγορά-στόχο

• Η ταχύτητα γίνεται πάντοτε αποδεκτή με υψηλή προτεραιότητα, ιδίως στην περίπτωση των εταιρειών της Ιαπωνίας. Σύμφωνα με κάποιες επισκοπήσεις, οι Ιάπωνες μάνατζερ προτίθενται να αφιερώσουν το διπλάσιο χρόνο, προκειμένου να επιταχύνουν την διαδικασία ανάπτυξης, από ό,τι οι αντίστοιχοί τους στην Αμερική

55

Page 56: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

Μέθοδος παράλληλης διαδικασίας κατασκευής

Οι εταιρείες οι οποίες μπορούν να παράξουν προϊόντα υψηλής ποιότητας εντός μικρότερου χρονικού διαστήματος από ό,τι οι ανταγωνιστές τους, θα έχουν πολύ περισσότερο χώρο για να ελιχθούν. Για παράδειγμα, εάν ξεκινήσουν την ανάπτυξη την ίδια στιγμή με τους ανταγωνιστές τους, τότε αυτοί θα είναι σε θέση να διαθέσουν το έτοιμο πλέον προϊόν στην αγορά, σε πολύ νωρίτερο χρόνο

56

Page 57: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

Δυνατότητα γρηγορότερων εταιρειών

• Οι γρηγορότερες εταιρείες έχουν επίσης την δυνατότητα να καθυστερήσουν την έναρξη του εγχειρήματος, ώστε να αποκτήσουν μεγαλύτερη εμβάθυνση στην ανάπτυξη μιας συγκεκριμένης αγοράς και των καταναλωτών της

• Όντας ταχύτεροι, μπορούν όποια στιγμή επιθυμούν, να διαθέσουν το προϊόν τους την ίδια στιγμή με τους ανταγωνιστές τους, καθώς έχουν ήδη επιτύχει μια πολύ καλύτερη προσαρμογή, όσον αφορά τις ανάγκες των καταναλωτών

• Ένα άλλο πλεονέκτημα της ταχύτητας αυτής είναι ότι μπορούν να προσφέρουν μεγαλύτερη ποικιλία στους καταναλωτές και επομένως να καλύψουν με καλύτερο τρόπο τις διαφορετικές ανάγκες, διαφόρων ομάδων καταναλωτών

57

Page 58: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

Οφέλη γρήγορης ανάπτυξης

• Τα συστήματα τα οποία έχουν δημιουργηθεί ως αποτέλεσμα της γρήγορης ανάπτυξης των τεχνολογιών πληροφορικής και επικοινωνιών, καθιστούν τις εταιρείες ικανές να απολαύσουν τα πλεονεκτήματα της αποκέντρωσης, αλλά και της συγκεντρωτικοποίησης, ταυτόχρονα

• Για παράδειγμα, τα ολοκληρωμένα πληροφοριακά συστήματα (CIM) μεταξύ αποκεντρωμένων μονάδων της εταιρείας, καθιστούν δυνατή για τις εταιρείες τη συνέχιση των κεντρικά επιτελούμενων αγορών τους, δηλαδή την εναρμόνιση των αγορών τους πολύ πιο αποδοτικά από ό,τι πριν (για παράδειγμα, μπορούν να αγοραστούν μεγαλύτερες ποσότητες σε συμφέρουσες τιμές)

• Η δημιουργική χρήση των ΤΠΕ επιτρέπει επίσης την παράλληλη διεξαγωγή των λειτουργιών της αποκέντρωσης και της ολοκλήρωσης

58

Page 59: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

Σημαντικότητα επακριβών πληροφοριών

• Μια από τις βασικές προϋποθέσεις, τόσο της εξωτερικής όσο και της εσωτερικής ολοκλήρωσης, είναι η κατοχή χρήσιμων και έγκυρων, επακριβών πληροφοριών

• Ένας οργανισμός (ή κάποιοι συνεργαζόμενοι οργανισμοί) θα πρέπει να κατέχουν σχετικά δεδομένα, όσον αφορά τη δικιά τους εσωτερική κατάσταση, σε οποιαδήποτε χρονική στιγμή αυτά ζητηθούν

• Τα σύγχρονα συστήματα επεξεργασίας δεδομένων (EDI, MRP, τα συστήματα CAD/CAM) όπως επίσης και τα συστήματα ολοκληρωμένης πληροφορικής διαχείρισης, γίνονται όλο και πιο ευρέως χρησιμοποιούμενα

59

Page 60: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

CIM διαδικασίες και ροή πληροφοριών με την υποστήριξη Η/Υ

60

Page 61: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

Στόχοι επιχείρησης προσφορά - ζήτηση προϊόντος

61

Page 62: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

Επιμέρους CIM συστήματα

Στο σχήμα απεικονίζονται τα στοιχεία του CIM, τα οποία θα αναλυθούν παρακάτω

62

Page 63: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

Συστήματα CAD

• Ο όρος CAD χρησιμοποιήθηκε αρχικά για τη σχεδίαση με τη βοήθεια υπολογιστή. Κατόπιν εξελίχθηκε σε CADD (Computer- Aided Drafting and Design-σχεδίαση και σχεδιασμός με τη βοήθεια του υπολογιστή). Σήμερα το CAD σημαίνει και τα δύο

• Η σχεδίαση με τη βοήθεια Η/Υ (Computer Aided Design – CAD) είναι η τεχνολογία που αφορά τη χρήση συστημάτων υπολογιστών για την υποβοήθηση της δημιουργίας, την τροποποίηση και τη βελτιστοποίηση της σχεδίασης. Τα διαθέσιμα εργαλεία CAD ποικίλουν από απλά γεωμετρικά εργαλεία χειρισμού σχημάτων, μέχρι προσαρμοσμένα προγράμματα εφαρμογών. Τυπικά εργαλεία που είναι διαθέσιμα στα περισσότερα μοντέρνα συστήματα είναι π.χ. η ανάλυση ανοχών (tolerance analysis), υπολογισμοί ιδιοτήτων μάζας (mass property calculations), φωτορεαλιστικές απεικονίσεις των προϊόντων (product render), η παραγωγή σχεδίων με Η/Υ (computer aided drafting) κλπ.

63

Page 64: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

Σπουδαιότητα γεωμετρίας

Όλα όμως ξεκινούν από την βασική αποστολή ενός συστήματος CAD, που είναι ο ορισμός της γεωμετρίας του εξαρτήματος/προϊόντος. Η γεωμετρία είναι αυτή που χρησιμοποιείται για τις μετέπειτα δραστηριότητες κατά τη διάρκεια του κύκλου ζωής ενός προϊόντος

64

Page 65: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

Συστήματα CAD

• Το σύστημα CAD είναι ένα σημαντικό σύστημα πληροφοριών το οποίο παρέχει στο μελετητή όλα τα στοιχεία που του είναι απαραίτητα για να ολοκληρώσει την αποστολή του (π.χ. οδηγίες, κανόνες, κανονισμοί για υλικά κτλ)

• Επίσης πρέπει να διαμορφώνει και να δίνει διαστάσεις στα εξαρτήματα με κατάλληλα προγράμματα υπολογισμών και βελτιστοποίησης. Ακόμη να υποστηρίζει υπολογισμούς με τη μέθοδο των πεπερασμένων στοιχείων (υπολογισμοί αντοχής με μικρά γεωμετρικά στοιχεία) και να αποθηκεύει τα αποτελέσματα (αρχειοθέτηση)

65

Page 66: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

Λογισμικό συστημάτων CAD

• Ο τρόπος με τον οποίο λειτουργούν τα συστήματα CAD εξαρτάται από το λογισμικό. Οι εντολές και οι διαδικασίες διαφέρουν, όμως τα περισσότερα προγράμματα καθιστούν τους σχεδιαστές ικανούς να δημιουργούν σχέδια σε δύο (ή τρεις) διαστάσεις, να τα ελέγχουν (να τα τροποποιούν), να τα αποθηκεύουν και να τα εκτυπώνουν

• Με την ευρεία διάδοση των προσωπικών υπολογιστών, όλο και πιο εξελιγμένα πακέτα λογισμικού έχουν κάνει την εμφάνιση τους για τα συστήματα αυτά. Πακέτα, όπως το Autocad και το Pro Engineer, είναι παραδείγματα τέτοιων εφαρμογών

66

Page 67: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

Σχέδιο CAD

• Το σχέδιο παράγεται ακριβώς όπως και τα άλλα σχέδια στο σύστημα CAD. Κατόπιν το σχέδιο στέλνεται στο σύστημα CAM

• Το σύστημα CAM το μετατρέπει σε οδηγίες για μια μηχανή που λειτουργεί ελεγχόμενη από υπολογιστή

67

Page 68: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

Στοιχεία συστήματος CAD

68

Page 69: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

Αποτελεί τη βάση για την ανάπτυξη κάθετων εφαρμογών, αξιολόγησης, ανάλυσης, παραγωγής και τεκμηρίωσης του αντικειμένου και του τελικού προϊόντος

69

3-D CAD Μοντελοποίηση

Page 70: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

Χρησιμότητα συστημάτων CAD

• Σε όλες τις επιχειρήσεις και τις βιομηχανίες χρησιμοποιούνται συστήματα CAD, για να κατασκευασθούν προϊόντα υψηλής ποιότητας και να παρασχεθούν καλύτερες υπηρεσίες

• Πολλοί επαγγελματίες, από απλοί σχεδιαστές έως αρχιτέκτονες και σχεδιαστές σκαφών, χρησιμοποιούν CAD για να αντικαταστήσουν ή να συμπληρώσουν τη σχεδίαση με το χέρι. Όμως τα συστήματα CAD μπορούν να κάνουν περισσότερα από την απλή σχεδίαση

70

Page 71: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

Παραμετρική σχεδίαση • Μία από τις χρήσεις του CAD που συνηθίζεται

περισσότερο είναι η σχεδίαση οικογενειών εξαρτημάτων, που σημαίνει παρόμοια εξαρτήματα τα οποία μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε διαφορετικές περιπτώσεις. Κοινά παραδείγματα είναι οι συνδετήρες, τα εξαρτήματα συζεύξεως, τα παρεμβύσματα, οι πόρτες και τα παράθυρα

• Τα βασικά χαρακτηριστικά για κάθε οικογένεια εξαρτημάτων αποθηκεύονται στον υπολογιστή. Όταν πρέπει να σχεδιασθεί ένα νέο εξάρτημα, ανακαλείται το σχέδιο της οικογένειας. Ο υπολογιστής ζητά από το χρήστη εισόδους (μέγεθος, υλικά κλπ.). Ο υπολογιστής αξιοποιώντας την πληροφόρηση αυτή σχεδιάζει το νέο εξάρτημα. Η διαδικασία αυτή ονομάζεται παραμετρική σχεδίαση (parametric design)

71

Page 72: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

Ανάλυση τάσεων • Το σύστημα CAD βοηθά στη μελέτη και σχεδίαση των κατασκευών

με την ανάλυση των τάσεων (stress analysis). Στον υπολογιστή δημιουργείται ένα υπόδειγμα της κατασκευής. Κατόπιν αναλύεται το υπόδειγμα και ερμηνεύονται τα αποτελέσματα της αναλύσεως. Η ανάλυση αφορά στη μορφή και στη θέση των τάσεων και των παραμορφώσεων, και στην ικανότητα ενός υλικού να ανθίσταται στη φθορά και τη σκουριά

• Η δημιουργία του τρισδιάστατου μοντέλου δεν είναι και το τελευταίο στάδιο στην λειτουργία του συστήματος CAD. Πρέπει να μπορεί να παρέχει και την απαραίτητη τεκμηρίωση, που γίνεται μέσα από τα κατασκευαστικά σχέδια. Ακόµα και σε περιβάλλοντα που έχουν πλήρη υποστήριξη CAM και CIM τεχνολογιών, η τεκμηρίωση σε σχέδιο είναι απαραίτητη για τυπικούς-νοµικούς λόγους και για την τήρηση αρχείων

72

Page 73: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

Τεκμηρίωση

Η τεκμηρίωση ακολουθεί τους διεθνείς κανονισμούς, όπως ANSI, ISO, DIN, κλπ και περιλαμβάνει:

• Λεπτοµερή σχέδια για τα εξαρτήματα, µε τις κύριες όψεις, τοµές ή προοπτικά σχέδια

• Ένα ή περισσότερα σχέδια συναρμολογήσεων • Γραπτές προδιαγραφές (λίστες υλικών και

εξαρτημάτων, κλπ.)

73

Page 74: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

Σχεδίαση με AUTOCAD

74

Page 75: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

Σχεδίαση με PRO ENGINEER

75

Page 76: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

Pro/ENGINEER • To Pro/ENGINEER είναι ένα λογισμικό το οποίο

παρουσιάστηκε στην πρώτη του έκδοση, το1987. Η πρώτη αυτή έκδοση μπορεί να ήταν αρκετά δύσχρηστη, αλλά το εργαλείο παραμετρικής σχεδίασης (parametric design) και μοντελοποίησης στερεών (solid modeling) που χρησιμοποιούσε ήταν εντελώς πρωτοποριακό για την εποχή του και αποτέλεσε την πρώτη ιδέα και σηµείο αναφοράς για την δοµή των αντίστοιχων προγραμμάτων που ακολούθησαν

• Σήµερα το Pro/Engi-neer βρίσκεται στην 23η έκδοση, και κατέχει το µμεγαλύτερο μερίδιο αγοράς παγκοσμίως στα προγράμματα παραµετρικής σχεδίασης

76

Page 77: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

Χρήση του Pro/ENGINEER

• Το Pro/ENGINEER χρησιμοποιείται στο σχεδιασµό, την ανάλυση και την κατεργασία ενός πρακτικά απεριόριστου εύρους προϊόντων. Συνοπτικά το Pro/Engineer είναι ένα παραµετρικό (Parametric) σύστηµα στερεάς και επιφανειακής µοντελοποίησης (Solid - Surface Μodeling) βασισμένο σε χαρακτηριστικά (Feature based)

77

Page 78: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

Εφαρμογές Pro/ENGINEER • Το Pro Engineer χρησιμοποιείται από ένα μεγάλο

εύρος βιομηχανιών, από πολλά πανεπιστήμια ακόμη και από την ιατρική επιστήμη

• Για να μπορέσει να ανταποκριθεί η εταιρία σε όλο αυτό το φάσμα των επιστημών, των βιομηχανιών και των αναγκών που δημιουργούνται από αυτές, έχει δημιουργήσει μαζί με το κυρίως λογισμικό και πρόσθετα “πακέτα” (bundledsoftware), αυτοτελής λογισμικές μονάδες δηλαδή τις οποίες ονομάζει extensions ώστε ο αγοραστής να μπορεί να προμηθευτεί τα συγκεκριμένα extensions που τον ενδιαφέρουν

78

Page 79: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

Φιλοσοφία του Pro/Engineer • Η φιλοσοφία του Pro/Engineer κρύβεται στα 3 βασικά

χαρακτηριστικά του. Όταν σχεδιάζεται ένα κομμάτι, είναι σαν να το χτίζεται feature by feature

• Τα features είναι στερεά που προκύπτουν από προέκταση, από περιστροφή κλπ, σε οπές, σε κοψίματα και άλλα. Κάθε κοµµάτι δηλαδή, είναι ένα μπλοκ του οποίου τα μέρη που το συνιστούν είναι στοιχειώδη, τα features

• Αυτά ορίζουν επακριβώς τον τρόπο µε τον οποίο θα προστεθεί ή θα αφαιρεθεί υλικό και είναι έξυπνα, γιατί προσαρμόζονται αυτόματα στις αλλαγές που κάνει ο σχεδιαστής. Κάθε feature συνδέεται µε κάποιες σχέσεις-παραµέτρους µε το μοντέλο και µε τα άλλα features

79

Page 80: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

Παράμετροι ορισμένοι από το χρήστη

Ο χρήστης ορίζει σε κάθε σχέδιο τις παραμέτρους µε τέτοιο τρόπο ώστε:

• Να τον εξυπηρετούν να φτάσει τους στόχους του

• Να έχει τη δυνατότητα µε μερικές αλλαγές να μοντελοποιεί διαφορετικά το κοµµάτι του, όπως επιθυμεί

80

Page 81: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

Δυνατότητες παραμετρικής μοντελοποίησης

Η παραμετρική μοντελοποίηση δίνει μεγάλες δυνατότητες στον χρήστη του προγράμματος, ο οποίος μπορεί να σχεδιάζει ελεύθερος, γνωρίζοντας ότι μπορεί ανά πάσα στιγμή να κάνει ριζικές αλλαγές με μικρό σχετικά κόστος

81

Page 82: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

Σχεδίαση µε παραµετρική στερεά μοντελοποίηση

• Η σχεδίαση µε παραµετρική στερεά μοντελοποίηση, χρησιμοποιείται από τις περισσότερες βιομηχανίες, και ένας από τους βασικούς λόγους για αυτό είναι ότι παρέχει ακριβείς αναπαραστάσεις της γεωμετρίας και ιδιότητες της μάζας

• Παρέχει πλήρη προσδιορισμό του προϊόντος, δίνοντας ολοκληρωμένα και ακριβή αποτελέσματα για το προϊόν, για παράδειγμα, στην κατεργασία, στην ανάλυση όπως και στις απαιτήσεις των υλικών και της μηχανικής

• Παρέχοντας παραµετρική μοντελοποίηση βασισμένη σε features (χαρακτηριστικά) και πλήρη επικοινωνία, επιτρέπει αλλαγές που γίνονται σε οποιοδήποτε στάδιο της ανάπτυξης του προϊόντος να μεταδίδονται σε όλο το σχέδιο

82

Page 83: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

Features ενός εξαρτήματος

Απεικονίζονται τα features ενός εξαρτήµατος όπως αυτά φαίνονται στο δέντρο του µοντέλου (model tree) στην εικόνα

83

Page 84: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

3-D Μοντελοποίηση Αυτός ο τρόπος λειτουργίας της τρισδιάστατης µοντελοποίησης

επιτρέπει στους σχεδιαστές: • Να βρίσκουν ταχέως εναλλακτικές λύσεις σχεδιασµού. Επειδή τα

σχέδια τουPro/Engineer συνίστανται από παρόμοια παραµετρικά χαρακτηριστικά και υπάρχει κάποια πρόβλεψη στον τρόπο που μπορούν να αλλάξουν αυτά, οι σχεδιαστές μπορούν να αναζητήσουν ταχύτατα εναλλακτικές λύσεις

• Να αναπαριστούν επακριβώς κάθε σχέδιο. Έχει αποδειχθεί πως το Pro/Engineer είναι ένα ευέλικτο σχεδιαστικό πακέτο που υποστηρίζει πολύπλοκη γεωμετρία, δίνοντας ταυτόχρονα τη δυνατότητα πλήρους προσδιορισμού του µοντέλου. Αυτό εξασφαλίζει ακριβή και διαρκή πληροφόρηση για κάθε σχέδιο σε κάθε στιγμή κατά τη διαδικασία ανάπτυξης

84

Page 85: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

3-D Μοντελοποίηση • Να πετυχαίνουν µε εύκολο τρόπο τη μοντελοποίηση περίπλοκων

χαρακτηριστικών. Οι χρήστες μπορούν να δημιουργήσουν καμπύλες, πολύπλοκα rounds, μοντέλα από "σάρωση" διάφορων διατοµών, μοντέλα από "μίξη" διατοµών. Και όλα αυτά σε ελάχιστο χρόνο σε σύγκριση µε αυτόν που απαιτείται µε τα συμβατικά εργαλεία σχεδίασης

85

Page 86: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

Συστήματα CAPP • Συνδετικός κρίκος μεταξύ των CAD και CAM συστημάτων

αποτελούν τα συστήματα CAPP (Computer Aided Process Planning). Ο προγραμματισμός των φάσεων κατεργασιών (process planning) «μεταφράζει» τις σχεδιαστικές πληροφορίες σε βήματα εντολών και κατεργασίας για την συνεπή και αποτελεσματική κατασκευή των προϊόντων, επιτυγχάνοντας ακόμη πιο αποδοτική χρήση των πόρων παραγωγής

• Στα συστήματα CAPP εντάσσονται από τα στοιχεία του CAD: Οι φάσεις κατεργασίας, οι κατάλογοι τεμαχίων και τα προγράμματα κατασκευής τεμαχίων. Το CAP συνήθως βρισκόταν σαν software στους υπολογιστές του CAD. Σήμερα όμως και μάλιστα με αυξανόμενο ρυθμό τοποθετούνται σε υπολογιστές του τμήματος «προετοιμασία εργασίας» για τη σύνταξη προγραμμάτων NC

86

Page 87: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

Συστήματα CAPP

• Απαραίτητο στοιχείο για την εισαγωγή των δεδομένων εισόδου από το σύστημα CAD στο σύστημα CAPP είναι η σωστή προετοιμασία των δεδομένων, δηλαδή η ολοκληρωμένη εισαγωγή ή δημιουργία όλων των στοιχείων που αποτελούν το τεμάχιο

• Αφού η προετοιμασία έχει ολοκληρωθεί, τα δεδομένα εισέρχονται στο σύστημα για τον προγραμματισμό των φάσεων κατεργασιών με τη βοήθεια των υπολογιστών

87

Page 88: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

Συστήματα CAPP • Μέσα στο σύστημα τα δεδομένα αλληλεπιδρούν με τη

γνώση και τους φυσικούς κανόνες που υπάρχουν στη βάση δεδομένων του συστήματος και παράγουν τα δεδομένα εξόδου τα οποία στη συνέχεια οδηγούνται για επεξεργασία σχετιζόμενη με τον σχεδιασμό της παραγωγής

• Μετά από το στάδιο αυτό τα προϊόντα οδηγούνται για κατασκευή. Οι διαδικασίες της εισόδου, των φυσικών κανόνων και των κανόνων γνώσης και της εξόδου των τροποποιημένων δεδομένων είναι ανεξάρτητη από το σύστημα σχεδίασης CAD όπως και από τον προγραμματισμό της παραγωγής των προϊόντων

88

Page 89: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

Στοιχεία συστήματος CAPP

89

Page 90: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

Πρόβλημα σύζευξης CAD-CAPP-CAM

• Ένα ιδιαίτερο πρόβλημα είναι η σύζευξη CAD-CAPP-CAM • Πολλές φορές τα συστήματα δεν είναι συμβατά μεταξύ

τους (ειδικά αν προέρχονται από διαφορετικούς κατασκευαστές). Η χρήση του CAD και του CAPP συνέβαλε πολύ προς την κατεύθυνση αυτή, αλλά ένα πραγματικά ολοκληρωμένο σύστημα που θα μπορούσε να συμβάλει αποτελεσματικά στην κατασκευή ενός εξαρτήματος από τον αρχικό σχεδιασμό μέχρι την τελική κατεργασία του εξαρτήματος δεν είναι ακόμα διαθέσιμο

• Ένα πρόβλημα είναι τα πρωτόκολλα διασύνδεσης (interface standards) μεταξύ των συστημάτων αυτών

90

Page 91: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

Σύζευξη CAD-CAPP-CAM

91

Page 92: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

Computer Aided Process Planning

92

Page 93: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

Συστήματα CAM • Η βιομηχανική παραγωγή με τη βοήθεια Η/Υ (Computer

Aided Manufacturing – CAM) είναι η τεχνολογία που αφορά τη χρήση συστημάτων υπολογιστών για τον προγραμματισμό, τη διαχείριση και τον έλεγχο των λειτουργιών της παραγωγής μέσω άμεσης ή έμμεσης διασύνδεσης του υπολογιστή με τους πόρους ενός εργοστασίου

• Ο αριθμητικός έλεγχος εργαλειομηχανών με τη βοήθεια Η/Υ (CNC) είναι μια από τις γνωστότερες εφαρμογές CAM. Πρόκειται για την τεχνική χρήσης εντολών ενός προγράμματος, που ελέγχοντας μια εργαλειομηχανή, επιτυγχάνεται η μηχανουργική κατεργασία εξαρτημάτων (φρεζάρισμα, τόρνευση, διάτρηση, τρόχισμα κλπ)

93

Page 94: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

Συστήματα CAM

• Ο Η/Υ μπορεί να παράγει με ευκολία τον μεγάλο αριθμό εντολών με βάση τα γεωμετρικά δεδομένα που έχουν παραχθεί στο σύστημα CAD και με μια σειρά από πρόσθετες πληροφορίες που δίνονται από το χρήστη

• Η εξέλιξη των συστημάτων αυτών βασίζεται σε μεγάλο βαθμό στον περιορισμό της ανάγκης για αλληλεπίδραση του χρήστη με το σύστημα CAM και στην αυτοματοποίηση της διαδικασίας

94

Page 95: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

Σχηματική απεικόνιση στοιχείων συστήματος CAM

95

Page 96: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

Προσομοίωση κατεργασίας

96

Page 97: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

Αυτοματισμός παραγωγής

• Η κατασκευή τεμαχίων με υποστήριξη υπολογιστών γίνεται σε γραμμές παραγωγής με την καθοδήγηση ενός υπολογιστή. Ο υπολογιστής μεταδίδει τα προγράμματα στις επιμέρους εργαλειομηχανές CNC (Computerized Numerical Control= Αριθμητικός έλεγχος με υπολογιστές) φροντίζει για την προσαγωγή των αντίστοιχων τεμαχίων και των αναγκαίων εργαλείων μέσω συστημάτων μεταφοράς και αναφέρει στο σύστημα PPC χρόνους λειτουργίας, βλάβες και αριθμό κατασκευασθέντων τεμαχίων

• Στον αυτοματισμό της παραγωγής ανήκει και η αυτόματη ροή υλικού (πρώτες ύλες, εξαρτήματα κτλ) καθώς και η αποθήκευση τεμαχίων ή έτοιμων προϊόντων με μέσα μεταφοράς όπως κρεμαστοί μεταφορείς, ταινίες μεταφοράς, ρομπότ τύπου γέφυρας και συστήματα μεταφοράς χωρίς οδηγό

97

Page 98: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

Προγραμματισμός ρομπότ

• Μια άλλη σημαντική λειτουργία του CAM είναι ο προγραμματισμός ρομπότ, τα οποία μπορεί να λειτουργούν σε μια διάταξη κυψελών (work cell) επιλέγοντας και τοποθετώντας στις κατάλληλες θέσεις εργαλεία και κομμάτια προς κατεργασία για μηχανές NC

• Ακόμη τα ρομπότ μπορούν να εκτελούν μεμονωμένες εργασίες όπως η συγκόλληση, η συναρμολόγηση, η μεταφορά εξοπλισμού στο χώρο του εργοστασίου

98

Page 99: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

Προγραμματισμός διεργασιών

Άλλος ένας τομέας που δραστηριοποιούνται τα συστήματα CAM είναι ο προγραμματισμός των διεργασιών (process plan) όπου μπορεί να προσδιοριστεί η αναλυτική ακολουθία των βημάτων της παραγωγής που απαιτούνται για την συναρμολόγηση ενός εξαρτήματος από την αρχή μέχρι το τέλος καθώς αυτό μετακινείται από σταθμούς εργασίας στο χώρο του εργοστασίου

99

Page 100: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

Ανταλλαγή δεδομένων μεταξύ διαφορετικών συστημάτων CAD/CAM

• Το 1979 η Αμερικανική κυβέρνηση μαζί με ενδιαφερόμενους κατασκευαστές συνεργάστηκαν στο πρόγραμμα Integrated Computer-Aided Manufacturing (ICAM), της Αμερικανικής πολεμικής αεροπορίας, για να αναπτύξουν μια μέθοδο ανταλλαγής δεδομένων (data exchange) μεταξύ διαφορετικών συστημάτων CAD/CAM

• Το αποτέλεσμα ήταν μια αναφορά (report) που εκδόθηκε το 1980, από το Αμερικανικό οργανισμό τυποποίησης (US National Bureau of Standards) και αφορούσε τις προδιαγραφές IGES (Initial Graphics Exchange Specification). Οι προδιαγραφές αυτές ανέλυαν τη μέθοδο περιγραφής γραφικών μοντέλων (graphics models) και συναφών πληροφοριών παραγωγής (manufacturing information) σε μορφή (format) αναγνώσιμη από τον υπολογιστή

100

Page 101: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

Οφέλη τυποποίησης

• Τα οφέλη από αυτή την τυποποίηση είναι ότι δεδομένα που έχουν παραχθεί σε ένα σύστημα CAD/CAM, μπορούν να αξιοποιηθούν από ένα άλλο σύστημα CAD/CAM

• Αυτό επιτρέπει στους χρήστες να χρησιμοποιούν διαφορετικά συστήματα CAD/CAM, από διαφορετικούς κατασκευαστές, χωρίς να ανησυχούν για το πρόβλημα της συμβατότητας μεταξύ των δύο αυτών συστημάτων

101

Page 102: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

Πρωτόκολλο DMIS

• Άλλος ένας τομέας, όπου χρειάστηκε να αναπτυχθεί ένα τυποποιημένο πρωτόκολλο διασύνδεσης (Interface standard), ήταν μεταξύ του εξοπλισμού μετρητικών οργάνων διαστάσεων (dimensional measuring equipment) και συστημάτων CAD

• Το 1984 ένα πρωτόκολλο αναπτύχθηκε και συμφωνήθηκε (Dimensional Measuring Interface Standard - DMIS), το οποίο είναι εφαρμόσιμο σε όλα τα είδη μηχανημάτων μέτρησης διαστάσεων (coordinate measuring machines)

102

Page 103: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

Τομείς χρήσης τεχνολογίας CAD-CAM

• Αρχικά η τεχνολογία της σχέδιο μελέτης-παραγωγής με χρήση Η/Υ ξεκίνησε για μηχανολογικές εφαρμογές, ως εργαλείο για δισδιάστατη σχεδίαση

• Στην συνέχεια η εφαρμογή της έχει επεκταθεί και σε άλλες εφαρμογές, συνεχώς αναπτύσσονται εργαλεία για ειδικές εφαρμογές και σε ορισμένους τομείς η χρήση τους είναι απόλυτα απαραίτητη

103

Page 104: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

Μηχανολογικές Εφαρμογές

• Αεροπορική βιομηχανία, ναυπηγοεπισκευαστική βιομηχανία, αυτοκινητοβιομηχανία, μεταλλοβιομηχανία, προϊόντα συσκευασίας, κατασκευή μηχανών, κλπ.)

• Οι περισσότερες από τις εφαρμογές αυτές απαιτούν τρισδιάστατη απεικόνιση με στερεά ή επιφάνειες, δυνατότητα απεικόνισης επιφανειών ελεύθερης μορφής, διαχείριση συναρμολογήσεων και σε ορισμένες περιπτώσεις μεγάλων συναρμολογήσεων με εκατοντάδες ή και χιλιάδες διακριτά εξαρτήματα, εκτεταμένη χρήση βιβλιοθηκών αντικειμένων, έξοδο σε σύστημα σχεδίασης για την παραγωγή της τεκμηρίωσης του προϊόντος, σύνδεση με συστήματα CAM, CAE και εργαλειομηχανές ψηφιακής καθοδήγησης, σύνδεση με συστήματα MRP ΙΙ, ERP, PDM, επικοινωνία μεταξύ διαφορετικών συστημάτων και επικοινωνία συστημάτων μέσα από το διαδίκτυο

104

Page 105: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

Προμηθευτές

Υπάρχουν πολλοί προμηθευτές διεθνώς, και κυριότερα συστήματα είναι:

• CATIA – Dassault • Pro/ENGINEER – PTC • UG – Unigraphics solutions • I-DEAS – SCDR/Unigraphics solutions • Solidworks – Solidworks/Dassault • Inventor/Autocad – Autodesk • Solidesign – Intergraph/ Unigraphics solutions

105

Page 106: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

Ηλεκτρονικές εφαρμογές • Σχεδίαση πλακετών, ολοκληρωμένα κυκλώματα, ηλεκτρολογική

σχεδίαση, κλπ.). Συνήθως είναι ένα σύστημα δύο διαστάσεων. Αρχικά ήταν εργαλεία διάταξης για πλακέτες με τυπωμένα κυκλώματα και ολοκληρωμένα κυκλώματα, αρχές 1980. Κυριότερες εταιρείες Daisy Systems (δεν υπάρχει πλέον), Mentor Graphics και Valid Logic (έχει απορροφηθεί από την Cadence). Οι εταιρείες αυτές προσέφεραν λογισμικό σχεδίασης σχηματικών διαγραμμάτων και από αυτά να εξάγουν μοντέλα (netlists) για προσομοίωση λογικής και σφαλμάτων

• Το 1989 η Synopsis, εισήγαγε το πρώτο εμπορικό λογισμικό για σύνθεση λογικής. Με τον τρόπο αυτό το κύκλωμα περιγράφεται σε γλώσσα περιγραφής εξοπλισμού (hardware description language – HDL) και στη συνέχεια συνθέτεται αυτόματα το μοντέλο netlists

106

Page 107: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

Ηλεκτρονικές εφαρμογές • Το 1994 έχουμε τον Behavioral Compiler, όπου τα

κυκλώματα περιγράφονται μόνο με βάση την συμπεριφορά τους, χωρίς να γίνεται αναφορά σε ειδικά γεγονότα με βάση το χρόνο. Η μέθοδος αυτή όμως δεν έγινε ευρύτερα αποδεκτή

• Σήμερα αρκετές εταιρείες διαθέτουν προγράμματα που συνθέτουν προγράμματα γραμμένα σε C σε Μελέτη – Σχεδίαση με Χρήση Η/Υ. Όλα τα συστήματα ηλεκτρονικής σχεδίασης πρέπει να συνεργάζονται και να έχουν άμεση σύνδεση με μηχανολογικό σύστημα, για να ελέγχουν την δυνατότητα συναρμολόγησης του προϊόντος

107

Page 108: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

Κατασκευαστικός τομέας (AEC) Χαρτογράφηση (mapping)

• Εφαρμογές σε κατασκευές κτιρίων, και διαφόρων μεγάλων ειδικών έργων, πχ. οδοποιία, γέφυρες, κλπ. Απαιτούν σε πολλές περιπτώσεις τρισδιάστατη μοντελοποίηση, δυνατότητα διαχείριση έργων (project management), χρήση βιβλιοθηκών αντικειμένων, έξοδος απαραίτητα σε σχέδιο, δυνατότητα ψηφιοποίησης, πολύ καλή γραφική απεικόνιση

• Συστήματα GIS, Graphics Information Systems

108

Page 109: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

Ειδικές εφαρμογές (ένδυμα – δέρμα)

• Σήμερα έχουμε κύρια σχεδίαση σε δύο διαστάσεις, ενώ η τρισδιάστατη απεικόνιση αρχίζει και αποκτά ενδιαφέρον και εφαρμογές, ιδιαίτερα για την υποδηματοποιία

• Η εφαρμογή της στην βιομηχανία ένδυσης είναι σε ερευνητικό επίπεδο ακόμα. Η εφαρμογή τους χαρακτηρίζεται από μεγάλη αποδοτικότητα. Υπάρχουν λίγοι προμηθευτές διεθνώς και πολλοί σε τοπική κλίμακα

• Μια τυπική διάταξη απαρτίζεται από ακριβό και εξειδικευμένο εξοπλισμό. Κυριότερα συστήματα, LECTRA – Lectra systems, GERBER – Gerber, INNOVA – Investronika, POLYPATRON – Politropo, κ.α.

109

Page 110: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

Τόρνευση (Α), Ηλεκτροδιάβρωση με σύρμα (Β), Φρεζάρισμα σε πολλούς άξονες (Γ-Δ-Ε), Αρχείο εργαλειομηχανών (Ζ)

110

Διάφορα παραδείγματα CAM

Page 111: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

Συστήματα CAQ

• Με τον όρο CAQ (Computer Aided Quality Control), χαρακτηρίζουμε συστήματα Η/Υ με ανάλογα προγράμματα που έχουν σαν σκοπό τον ποιοτικό έλεγχο όπως π.χ. εκπόνηση προγραμμάτων ποιοτικού ελέγχου υλικών και κατασκευής, συγκέντρωση και επεξεργασία αποτελεσμάτων δοκιμών κ.λπ.

• Η διασφάλιση της ποιότητας με χρήση υπολογιστή επιτρέπει την παραγωγή προϊόντων υψηλής ποιότητας. Σε μια αυτοματοποιημένη γραμμή παραγωγής είναι δυνατόν να ελεγχθούν όλα τα τεμάχια όχι μόνο δειγματοληπτικά π.χ. χρησιμοποιώντας αυτόματα μηχανήματα μέτρησης μήκους. Επίσης με εγκαταστάσεις επεξεργασίας εικόνας ανιχνεύονται σφάλματα στην εξωτερική επιφάνεια (π.χ. ρωγμές). Με τη βοήθεια συστημάτων CAQ (Computer-aided quality) εντάσσονται φάσεις και προγράμματα ελέγχου και εκτελούνται οι έλεγχοι. Η όλη διαδικασία χαρακτηρίζεται και ως CAT (Computer Aided Testing)

111

Page 112: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

Στοιχεία συστήματος CAQ

112

Page 113: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

Τυπική χρήση ενός συστήματος CAD–CAPP–CAM στη βιομηχανία

113

Page 114: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

Τυπική χρήση ενός συστήματος CAD–CAPP–CAM στη βιομηχανία

Η διαδικασία που ακολουθείται είναι η εξής: • Δημιουργείται το γεωμετρικό μοντέλο του προϊόντος

προς σχεδίαση • Επιλογή του κατάλληλου προγράμματος για τη δοκιμή

και την αξιολόγηση του προϊόντος • Σχεδίαση των κατεργασιών με το σύστημα

(πρόγραμμα) CAPP • Προγραμματισμός των εργαλειομηχανών για

κατεργασία με το πρόγραμμα CAM • Ποιοτικός έλεγχος και συναρμολόγηση

114

Page 115: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

Συστήματα PPC Τα συστήματα PPC (Production Planning and Control) αφορούν το

σχεδιασμό και τον έλεγχο όλων όσων συμβαίνουν μέσα στην επιχείρηση:

• Σχεδιασμός παραγωγής • Έλεγχος παραγωγής • Σχεδιασμός ποσοτήτων • Έναρξη παραγγελίας • Μελέτη προθεσμιών • Παρακολούθηση παραγγελίας • Μελέτη παραγωγικής ικανότητας • Επίβλεψη παραγγελίας

115

Page 116: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

Σχηματική απεικόνιση στοιχείων συστήματος PPC

116

Page 117: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

Συστήματα PPC

• Τα συστήματα PPC εισέρχονται σε όλα τα άλλα συστήματα παραγωγής γιατί δίνουν εκ των προτέρων για τις καθημερινές εργασίες τις ποσότητες και τις χρονικές στιγμές και επιβλέπουν τις εργασίες του προσωπικού και των μηχανημάτων

• Το PPC υπολογίζει τις παρτίδες παραγωγής, παίρνει παραγγελίες για τη στάθμη της παραγωγής, δέχεται τις παραγγελίες (από εμπορικό τμήμα) ενημερώνει το λογιστήριο για τον υπολογισμό αμοιβών, κόστους κτλ.

117

Page 118: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

Συστήματα MRP

• Η χρήση των υπολογιστών στο σχεδιασμό και στη διοίκηση της παραγωγής ακολούθησε σχεδόν αμέσως τη μηχανογράφηση του λογιστηρίου

• Ένα από τα πρώτα προβλήματα που έπρεπε να αντιμετωπιστεί ήταν ο έλεγχος αποθεμάτων, αλλά αυτό, σύντομα έδωσε την θέση του στο σχεδιασμό και στον έλεγχο παραγωγής με τη βοήθεια υπολογιστών

• Σχεδόν όλοι οι μεγάλοι κατασκευαστές υπολογιστικών συστημάτων και οι εταιρείες λογισμικού ανέπτυξαν τα δικά τους ιδιόχρηστα συστήματα (proprietary systems). Αυτά αναπτύχθηκαν και έγιναν γνωστά σαν συστήματα MRP (Material Requirements Planning)

118

Page 119: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

Διάγραμμα ροής σε σύστημα MRP

119

Page 120: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

Λογισμικό για συστήματα MRP

• Λίγες εταιρείες ήταν εκείνες που ανέπτυξαν την πλήρη σειρά λογισμικών προγραμμάτων που συνθέτουν με επιτυχία ένα σύστημα MRP, ενώ άλλες εταιρείες που το επιχείρησαν απέτυχαν παταγωδώς. Το πρόβλημα έγκειται στη δυσκολία υποστήριξης ενός δυναμικά μεταβαλλόμενου παραγωγικού περιβάλλοντος με σύστημα παραγωγής κατά παρτίδες (batch production)

• Το μεγαλύτερο μέρος της παραγωγής δε στηρίζεται σε συμβατικά συστήματα (formal systems), όπως έχουν διατυπωθεί σε εταιρικά εγχειρίδια και πρωτόκολλα διαδικασιών. Αντιθέτως, στηρίζεται σε ανεπίσημες επαφές (informal contacts) και τρόπους εργασίας, που αναπτύσσουν οι άμεσα ενδιαφερόμενοι, δηλαδή οι άνθρωποι. Ένας υπολογιστής που βρίσκεται κάποια απόσταση μακριά, ‘τρέχοντας’ σε batch mode δύσκολα θα μπορούσε να συναγωνιστεί την κατάσταση αυτή

120

Page 121: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

Ελαχιστοποίηση προβλήματος

• Δύο συμβάντα έχουν ελαχιστοποιήσει το πρόβλημα αυτό: Το πρώτο είναι η ανάπτυξη υπολογιστικών και επικοινωνιακών συστημάτων, που μπορούν πλέον να χρησιμοποιηθούν μέσα στην παραγωγή και η μετακίνηση των υπολογιστών στους ανθρώπους που τους χρειάζονται. Αυτό βοήθησε στη μετάθεση του ιδιοκτησιακού καθεστώτος του υπολογιστικού συστήματος από τα μηχανογραφικά κέντρα στην παραγωγή και τη δέσμευση του χρήστη ως προς την απόδοση του συστήματος

• Το δεύτερο είναι πως το λογισμικό που υπάρχει διαθέσιμο, έχει γίνει πολύ πιο φιλικό προς το χρήστη και το γεγονός ότι είναι διαθέσιμο online, μπορεί να μας βοηθήσει στο να παρθούν από τα στελέχη μιας εταιρείας οι αποφάσεις της στιγμής που πολλές φορές απαιτούνται κατά τη διάρκεια όλων των βαθμίδων της παραγωγικής διαδικασίας

121

Page 122: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

Manufacturing Resource Planning (MRP II)

• Το Manufacturing Resource Planning (MRP II) διαφέρει από το Materials Requirement Planning (MRP), στο ότι θέτει λιγότερη έμφαση στο σχεδιασμό και στην προμήθεια των πρώτων υλών και περισσότερη έμφαση στο σχεδιασμό και στον έλεγχο των παραγωγικών πόρων

• Οι υποστηρικτές του MRP II δηλώνουν πως η χρήση της εξομοίωσης και των "τι θα γίνονταν εάν;" ασκήσεων καθώς και οι επαφές του με τον επιχειρησιακό σχεδιασμό, κάνουν το MRP II ένα πλήρες και ολοκληρωμένο σύστημα για σχεδιασμό και έλεγχο της παραγωγής

122

Page 123: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

Συστήματα FMS

• Ένα ευέλικτο σύστημα παραγωγής (FMS: Flexible Manufacturing System) συνίσταται από μηχανές που εκτελούν κάποιον αριθμό εργασιών, ένα σύστημα διαχείρισης υλικών (MHS: Material Handling System), και μια υπολογιστική μονάδα για τον έλεγχο του συστήματος

• Το ΜΗS μπορεί να είναι μια μεταφορική ταινία που μεταφέρει κομμάτια από σημείο σε σημείο ή ένα σύστημα με καροτσάκια σε σιδηροτροχιές ή μια αλυσίδα μεταφοράς πάντα κάτω από τον έλεγχο του υπολογιστή

123

Page 124: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

Συστήματα FMS • Η γραμμή παραγωγής είναι σχεδιασμένη να παράγει μεγάλες ποσότητες

μικρού αριθμού ειδών. Η γραμμή αλλάζει δύσκολα για να προσαρμοστεί σε νέα προϊόντα. Ένα κατάστημα εργασιών (job shop) αντίθετα( π.χ. μηχανουργείο) έχει τη δυνατότητα παραγωγής μεγάλης ποικιλίας προϊόντων σε μικρές όμως ποσότητες. Εκεί χρησιμοποιούν αριθμητικά ελεγχόμενες μηχανές (ΝC: Numerically Controled) οι οποίες μπορούν να εκτελούν πολλές εργασίες αυτόματα κάτω από τον έλεγχο ενός μικροεπεξεργαστή και αλλάζουν εργαλεία επίσης αυτόματα

• Το FMS είναι ενδιάμεσο σύστημα που ενώ έχει αποτελεσματικότητα και όγκο παραγωγής μικρότερο της γραμμής παραγωγής είναι σαφώς ανώτερο του καταστήματος εργασιών ενώ συγχρόνως διατηρεί πολλά από τα χαρακτηριστικά της ευελιξίας του τελευταίου. Το75% της αξίας των μεταλλικών κομματιών που παράγονται στις ΗΠΑ παράγονται σε παρτίδες - batches) των 50 το πολύ κομματιών

124

Page 125: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

FMS της Caterpillar

Στο σχήμα φαίνεται ένα FMS της Caterpillar.

Το σύστημα αυτό παράγει εξωτερικά καλύμματα δύο μεγεθών αυτομάτων κιβωτίων ταχυτήτων.

Για το κάθε κάλυμμα απαιτείται ένα κιβώτιο και το καπάκι.

Τα κομμάτια φεύγουν από το σύστημα σαν συναρμολογημένα ζεύγη.

Παρατηρούμε την ύπαρξη πλεονασμού μηχανών για να υπάρχει ευελιξία.

125

Page 126: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

Πρόβλημα χώρου εναποθήκευσης κομματιών στα FMS

• Στα FMS ο χώρος εναποθήκευσης κομματιών ή είναι ανύπαρκτος ανάμεσα στις μηχανές ή παίρνει ελάχιστα κομμάτια. Εντούτοις υπάρχει το MHS που ουσιαστικά είναι και κεντρικός χώρος εναποθήκευσης

• Μπορούμε να έχουμε τα συστήματα των δύο σχημάτων όπου στο πρώτο υπάρχει αρκετός χώρος εναποθήκευσης ενώ στο δεύτερο ο χώρος είναι η μεταφορική ταινία

126

Page 127: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

MHS με ένα καροτσάκι

127

Page 128: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

MHS με μεταφορική ταινία

128

Page 129: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

Λειτουργίες συστημάτων FMS • Τα συστήματα FMS (Flexible Manufacturing Systems) επιτρέπουν

την παραγωγή διαφορετικών τεμαχίων χωρίς διακοπή από χειροκίνητους χειρισμούς και νέες ρυθμίσεις των μηχανημάτων. Έτσι μπορούν να κατασκευαστούν με οικονομικό τρόπο και τεμάχια σε μικρές παρτίδες

• Σε ένα FMS υπάρχουν εργαλειομηχανές που: η μία αντικαθιστά την άλλη (π.χ. ίδιες μηχανές, τα τεμάχια κατανέμονται στη μία ή στην άλλη με στόχο να είναι πλήρως απασχολημένες) ή/ και η μία συμπληρώνει την άλλη (π.χ. για να ολοκληρωθούν τα τεμάχια πρέπει να περάσουν διαδοχικά απ’ όλες τις μηχανές)

• Στο FMS συνδέονται μεταξύ τους οι μηχανές κατεργασίας μέσω ενός αυτόματου συστήματος μεταφοράς για τα τεμάχια και για τα εργαλεία. Ο υπολογιστής ελέγχει τη μεταφορά τεμαχίων και εργαλείων και παρέχει στις εργαλειομηχανές το αναγκαίο πρόγραμμα κατεργασίας

129

Page 130: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

Προβλήματα των FMS

• Έλεγχος ροής (flow control). Ο έλεγχος εδώ ρυθμίζει τους (μέσους) ρυθμούς παραγωγής κάθε εργασίας έτσι ώστε να ικανοποιηθούν οι απαιτήσεις της ζήτησης λαμβάνοντας υπ’ όψιν τα στατιστικά χαρακτηριστικά αξιοπιστίας των μηχανών και τις στάθμες αποθέματος στους χώρους εναποθήκευσης

• Έλεγχος δρομολόγησης (routing control) Ο έλεγχος εδώ προσδιορίζει τη βέλτιστη δρομολόγηση κομματιών στην κάθε μηχανή ώστε να έχουμε τους ζητούμενους ρυθμούς παραγωγής και την ελαχιστοποίηση των ουρών μπρός στις μηχανές

• Έλεγχος ακολουθίας (sequence control). Ο έλεγχος εδώ καθορίζει τους χρόνους που κάθε εργασία φθάσει στο σύστημα, την ακολουθία τους, και την επόμενη κατεργασία μιας εργασίας μέσα στο σύστημα έτσι ώστε να πραγματοποιηθούν οι έλεγχοι ροής και δρομολόγησης

130

Page 131: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

Διάταξη ευέλικτου συστήματος παραγωγής (FMS)

• Ο αριθμητικός έλεγχος, στην ψηφιακή καθοδήγηση, δεν εφαρμόζεται μόνο στην περιγραφή των διαδρομών του κοπτικού εργαλείου και στον καθορισμό των δεδομένων κατεργασίας

• Μπορεί να συνδυάσει με αυτές τις δυνατότητες και άλλες διαδικασίες αυτοματοποίησης που ενσωματώνουν συστήματα τροφοδοσίας και διαχείρισης πρώτων υλών και μεταφοράς προϊόντων, βιομηχανικά ρομπότ και διατάξεις ελέγχου και συναρμολόγησης, σε ένα ενιαίο σύνολο

131

Page 132: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

Κυψέλη (αυτόνομη μονάδα– FM Cell) ενός συστήματος FMS

Τα τεμάχια προς κατεργασία μεταφέρονται προς την εργαλειομηχανή, προσδένονται αυτόματα, κατεργάζονται και, τέλος, απομακρύνονται για την επόμενη φάση κατεργασίας

132

Page 133: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

Σύγχρονο μηχανουργείο με πολλές κυψέλες, οργανωμένες σε σύστημα FMS

133

Page 134: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

Ευέλικτα συστήματα παραγωγής • Τα ευέλικτα συστήματα παραγωγής βασικό

χαρακτηριστικό των οποίων είναι η αυτοματοποίηση, εντάσσονται αναμφισβήτητα στα ολοκληρωμένα συστήματα παραγωγής αλλά αποτελούν ένα τεράστιο κεφάλαιο το οποίο πρέπει να εξετάσει κανείς χωριστά σε λεπτομέρεια

• Τα ευέλικτα συστήματα παραγωγής είναι ιδανικά για παραγωγή σε παρτίδες μικρού όγκου. Μειώνουν το κόστος παραγωγής, ακόμη και στην περίπτωση αυξημένης ποικιλίας προϊόντων, μειώνουν το απόθεμα, τους χρόνους παραγωγής, και παρέχουν τη δυνατότητα γρήγορης αλλαγής του προς παραγωγή προϊόντος σύμφωνα με αλλαγές στη ζήτηση

134

Page 135: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

Πλεονέκτημα-κόστος ευέλικτων συστημάτων παραγωγής

• Επιγραμματικά, το μεγάλο ανταγωνιστικό πλεονέκτημα που προσφέρουν είναι η ευελιξία (Flexibility) του συστήματος παραγωγής σε μεταβαλλόμενο περιβάλλον ζήτησης των προϊόντων, τόσο σε όγκο όσο και σε ποικιλία

• Το κόστος μιας επένδυσης FMS είναι μεν πολύ αυξημένο αλλά αντίστοιχα είναι υψηλά τα κέρδη που προσφέρει η ευελιξία που προκύπτει στην παραγωγική διαδικασία

135

Page 136: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

Ιδιότητες FMS

136

Page 137: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

Πλεονεκτήματα από την ευελιξία της παραγωγής

137

Page 138: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

Συστήματα CAE

• Το σύνολο των εργασιών από CAD, CAP, CAM και CAQ, με άλλα λόγια η χρησιμοποίηση του Η/Υ στην τεχνολογική διαδικασία παραγωγής(στο τεχνικό τμήμα ενός εργοστασίου) ενός προϊόντος, χαρακτηρίζεται ως σύστημα CAE (Computer Aided Engineering)

• Η τεχνική μελέτη με τη βοήθεια Η/Υ (Computer Aided Engineering–CAE) είναι μια τεχνολογία που αφορά τη χρήση υπολογιστικών συστημάτων για την ανάλυση της γεωμετρίας που έχει παραχθεί σε σύστημα CAD, δίνοντας στο σχεδιαστή τη δυνατότητα να προσομοιώσει και να μελετήσει τη συμπεριφορά του προϊόντος με στόχο την τελειοποίηση και τη βελτιστοποίηση του σχεδιασμού. Υπάρχει πληθώρα διαθέσιμων CAE εργαλείων που μπορούν να προσομοιώσουν π.χ. τη δυναμική κίνηση των σχεδιαζόμενων μηχανισμών (dynamic mechanism simulation), τα προβλήματα αντοχής υλικών υπό στατικό ή δυναμικό φορτίο με τη μέθοδο των πεπερασμένων στοιχείων κ.λπ.

138

Page 139: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

Επεξήγηση εννοιών που σχετίζονται με τα συστήματα CAE

139

Page 140: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

Χρησιμότητα παραμετρικού σχεδιασμού

• Ιδιαίτερη σημασία πρέπει να δοθεί από τους χρήστες συστημάτων CAD/CAM/CAE κατά την επιλογή του κατάλληλου συστήματος για την επιχείρησή τους, στη χρήση του παραμετρικού σχεδιασμού (parametric design) με τη στερεά μοντελοποίηση (solid modeling) ως απαραίτητη προϋπόθεση για να είναι δυνατή η αυξημένη περαιτέρω χρήση των γεωμετρικών μοντέλων που σχεδιάζονται

• Ένα σύστημα που υποστηρίζει τον παραμετρικό σχεδιασμό, είναι ικανό να υποστηρίξει μια πλειάδα μετέπειτα εργαλείων που μπορούν να μειώσουν δραστικά τα κοστολόγια για την επιχείρηση και να την κάνουν όχι απλά ανταγωνιστική αλλά πρωτοπόρα

140

Page 141: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

Εργαλεία που καθιστούν την επιχείρηση πρωτοπόρα

• Ο προγραμματισμός των διεργασιών με τη βοήθεια Η/Υ (Computer Aided Process Planning-CAPP) για τον προσδιορισμό της αναλυτικής ακολουθίας των βημάτων της παραγωγής που απαιτούνται για να συναρμολογηθεί ή κατασκευαστεί ένα εξάρτημα ή προϊόν. Παρόλο που ο απόλυτος αυτόματος προγραμματισμός διεργασιών δεν είναι δυνατός, μπορεί να παραχθεί ένα πρόγραμμα διεργασιών για ένα εξάρτημα, απευθείας από τον Η/Υ, εάν υπάρχουν ήδη προγράμματα για παρόμοια εξαρτήματα. Σημαντική ώθηση σε αυτόν το τομέα έχει δώσει η τεχνολογία ομαδοποίησης

• Η τεχνολογία ομαδοποίησης (Group Technology – GT) έχει αναπτυχθεί για την οργάνωση παρόμοιων εξαρτημάτων και προϊόντων σε μια οικογένεια. Τα εξαρτήματα ταξινομούνται ως παρόμοια, αν έχουν κοινά χαρακτηριστικά παραγωγής ή γεωμετρικές ομοιότητες. Έτσι για τα εξαρτήματα της ίδιας οικογένειας μπορεί να επιτευχθεί μεγάλος βαθμός αυτοματοποίησης

141

Page 142: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

Εργαλεία που καθιστούν την επιχείρηση πρωτοπόρα

• Κυρίαρχο στοιχείο για την αυτοματοποίηση εργασιών αλλά και την ολοκλήρωση συστημάτων αποτελεί ο απευθείας προγραμματισμός ενός συστήματος CAD/CAM/CAE σε γλώσσα που ο κάθε κατασκευαστής λογισμικού δίνει τη δυνατότητα. Από τις πλέον διαδεδομένες γλώσσες είναι η Visual Basic for Application (VBA) η οποία εμπεριέχεται σε μεγάλο αριθμό συστημάτων CAD/CAM/CAE για τον προγραμματισμό μακροεντολών (macro programming)

• Ο προγραμματισμός συστημάτων CAD/CAM/CAE μπορεί να ωθήσει σε ακόμη μεγαλύτερο βαθμό αυτοματισμού, εάν εμπεριέχει και την αυτόματη αναγνώριση χαρακτηριστικών (automatic feature recognition) απ’ ευθείας από το χαρακτηριστικά (features) που περιλαμβάνονται στο γεωμετρικό μοντέλο CAD

142

Page 143: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

Εργαλεία που καθιστούν την επιχείρηση πρωτοπόρα

• Ο προγραμματισμός απαιτήσεων σε υλικά με Η/Υ (Material Requirements Planning – MRP) που είναι η διαδικασία κατά την οποία μπορεί να προσδιοριστεί ο χρόνος παραγγελίας πρώτων υλών και αγοράς εξαρτημάτων, καθώς και την ποσότητα που πρέπει να παραγγελθεί για να τηρηθεί το χρονοδιάγραμμα της παραγωγής

• Ο προγραμματισμός ρομπότ (robot programming) τα οποία μπορεί να λειτουργούν σε μια διάταξη κυψέλης (work cell). Τα ρομπότ μπορούν να εκτελούν ακόμα και μεμονωμένες εργασίες, όπως συγκολλήσεις, συναρμολογήσεις, μεταφορά εξαρτημάτων στο χώρο του εργοστασίου κλπ., ενώ ο προγραμματισμός των κινήσεών τους μπορεί να γίνει άμεσα από το περιβάλλον ενός ολοκληρωμένου συστήματος CAD/CAM/CAE

143

Page 144: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

Εργαλεία που καθιστούν την επιχείρηση πρωτοπόρα

• Ο προγραμματισμός ή η ολοκλήρωση της χρήσης μιας μηχανής μέτρησης συντεταγμένων (Coordinate Measuring Machine – CMM) για την αποτελεσματικότερη επιθεώρηση ενός εξαρτήματος, αποτελεί σημαντικό παράγοντα αυτοματοποίησης

• Η δημιουργία ενός φυσικού πρωτοτύπου με μεθόδους ταχείας πρωτοτυποποίησης (rapid prototyping). Οι διαθέσιμες μέθοδοι δίνουν τη δυνατότητα 3D εκτύπωσης εξαρτημάτων από μια πλειάδα υλικών (πλαστικών, κεραμικών κλπ) καθώς επίσης και αντίστοιχα έγχρωμα. Έτσι είναι δυνατή σε πολύ σύντομο χρόνο απόκτηση ενός πρωτοτύπου πάνω στο οποίο μπορούν να συζητηθούν περεταίρω ευκαιρίες προώθησης του προϊόντος

144

Page 145: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

Εργαλεία που καθιστούν την επιχείρηση πρωτοπόρα

• Η δημιουργία μοντέλου εικονικής πραγματικότητας που δύναται να αποτελέσει εναλλακτική μορφή πρωτοτυποποίησης με την βοήθεια μιας ψηφιακής μακέτας (digital mock up)

• Ο αυτόματος έλεγχος παρεμβολών (Interference Control) μπορεί να βοηθήσει στον έλεγχο παρεμβολών μεταξύ των εξαρτημάτων από τη φάση σχεδιασμού ακόμα, ώστε μελλοντικά σφάλματα που οδηγούν σε αλλαγές σχεδιασμού να αποφευχθούν

• Η τεκμηρίωση της σχεδίασης (Design Documentation) παραδοσιακά αποτελεί έναν από τους δυσκολότερους στόχους προς επίτευξη, τα μοντέρνα συστήματα επιτρέπουν σε μεγάλο βαθμό την αυτοματοποίησή της, άμεσα από τις πληροφορίες που έχουν ήδη ψηφιακά αποθηκευτεί

145

Page 146: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

Απόκτηση πλήρους σουίτας από επιχειρήσεις

• Το σε ποιο βαθμό μια επιχείρηση απαιτείται να αποκτήσει την πλήρη σουίτα ενός τέτοιου συστήματος, εξαρτάται από το είδος των εργασιών που εκτελεί ή συμμετέχει

• Αυτό που συνήθως προτείνεται σε μικρές ή μικρομεσαίες επιχειρήσεις είναι η απόκτηση μόνο των στοιχείων που κρίνονται απαραίτητα για τις εργασίες που αναλαμβάνουν και στη συνέχεια η συνεργασία με άλλες που συμπληρώνουν τις εργασίες που απαιτούνται από ένα έργο

• Έτσι π.χ. μια επιχείρηση σχεδιασμού μπορεί να αποκτήσει το CAD στοιχείο ενός συστήματος, ενώ η επιχείρηση παραγωγής (μηχανουργία κλπ) αποκτά μόνο το CAM

146

Page 147: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

Απόκτηση πλήρους σουίτας από επιχειρήσεις

Η ανταλλαγή πληροφοριών γίνεται στο ίδιο σύστημα και δεν χρειάζεται η χρήση μεταφραστών (translators). Θα ήταν πολύ καλή ιδέα εάν μπορούσαν να ενώσουν τα δεδομένα τους σε κοινή βάση δεδομένων και με τη βοήθεια λογισμικών διαχείρισης κύκλου ζωής προϊόντων (Product Lifecycle Management Systems -PLMs) να μπορούν να διαχειρίζονται τις πληροφορίες τους από κοινού

147

Page 148: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

Μεταποίηση

• Ο χώρος της μεταποίησης αποτελεί για την ελληνική βιοτεχνία/βιομηχανία μια ισχυρή δύναμη ανάπτυξης. Σε αυτήν περιλαμβάνονται πολλές μικρομεσαίες επιχειρήσεις, οι οποίες στηρίζουν το εισόδημα πολλών οικογενειών άμεσα ή έμμεσα

• Πρόκειται για έναν χώρο που μπορεί να στηρίξει τόσο τα παραδοσιακά σχέδια, όσο και τη δημιουργία και προώθηση άλλων που δημιουργούνται από τις νέες τάσεις στην αγορά. Μπορούν επομένως με στοχευμένες επενδύσεις σε τεχνολογίες CAD/CAM/CAE, να δρέψουν σημαντικά οφέλη

• Η καινοτομία αναμφισβήτητα μπορεί να υποστηριχτεί τόσο από την μεγάλη εμπειρία που διαθέτει ο κλάδος, όσο και από την υποστήριξη των στελεχών του με νέες εμπνεύσεις

148

Page 149: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

Κερδοφορία - αναγνωρισιμότητα

• Ευκαιρίες υψηλής κερδοφορίας και αναγνωρισιμότητας υπάρχουν πολλές. Η επένδυση σε κατάλληλα για κάθε επιχείρηση λογισμικά CAD/CAM/CAE και η συνεργασία μεταξύ των επιχειρήσεων, έχει αποδειχθεί διεθνώς, ότι μπορεί να αποφέρει σημαντικότατα οικονομικά οφέλη

• Έγκειται πλέον στην θέληση των επιχειρήσεων του κλάδου των μετάλλων, να αλλάξουν κουλτούρα και να επενδύσουν σε μια σειρά κατάλληλων νέων τεχνολογιών και αναμφίβολα να καταστούν κορυφαίες και πρωτοπόρες στον κλάδο τους

149

Page 150: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

Παραδείγματα CIM συστημάτων στην εκπαίδευση

• Αυτόματο σύστημα, βιομηχανικού σχεδιασμού, αποθήκευσης και ανάκτησης αντικειμένων, 72 κελιών σε δύο παράλληλα ικριώματα 6x6, κατάλληλο για εκπαιδευτικούς σκοπούς

• Περιλαμβάνει ρομπότ 4 αξόνων με πνευματική αρπάγη, για τη μεταφορά αντικειμένων μεταξύ των κελιών αποθήκευσης και ενός ταινιόδρομου

• Κάθε κελί συνοδεύεται από μήτρα υποδοχής αντικειμένων με οπές που επιτρέπουν στο χρήστη τη διαμόρφωσή τους, για την υποδοχή αντικειμένων διαφορετικών σχημάτων και μεγέθους

• Το λογισμικό δίνει τη δυνατότητα στους σπουδαστές να αναπτύξουν και να δοκιμάσουν αλγόριθμους, μελετώντας τα αποτελέσματα

150

Page 151: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

Παραδείγματα CIM συστημάτων στην εκπαίδευση

• Ικανότητα ανύψωσης φορτίου ρομπότ: 1.5 kg • Αρπάγη: πνευματική ή περονοφόρος • Είδος ελέγχου: πραγματικού χρόνου, PWM, PID • Η μονάδα περιβάλλεται από προστατευτικό κλωβό,

κατασκευασμένο από Plexiglas, ο οποίος προσφέρει ασφάλεια στους φοιτητές, αλλά ταυτόχρονα επιτρέπει την οπτική παρακολούθηση των διεργασιών αυτοματισμού. Επιπλέον διαθέτει κομβία κινδύνου και διακόπτες θερμικής υπερφόρτωσης, διακοπής σε περίπτωση κρούσης, οριοδιακόπτες κ.α.

• Tηλεχειριστήριο άμεσα συνδεόμενο με τον ελεγκτή του ρομπότ, που επιτρέπει τη μετακίνησή του, την καταγραφή θέσεων, το τρέξιμο προγραμμάτων και πραγματοποίηση διαφόρων άλλων λειτουργιών και barcode scanner

151

Page 152: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

Αυτόματο Σύστημα Αποθήκευσης και Ανάκτησης 72 κελιών

152

Page 153: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

Ταινιόδρομος Κλειστού Βρόχου (Closed Loop Conveyor)

• Το σύστημα αποτελείται από ταινιόδρομο κλειστής διαδρομής, επί του οποίου μεταφέρονται παλέτες με αντικείμενα και εξαρτήματα προς τους διάφορους σταθμούς της προσομοιούμενης βιομηχανικής παραγωγής ολοκληρωμένης με Η/Υ (CIM)

• Ρομπότ απομακρύνουν ή φορτώνουν τα μικρο-αντικείμενα στις παλέτες, οι οποίες διαθέτουν μαγνητικούς κωδικούς για αναγνώριση

• Ο ταινιόδρομος σταματά σε κάθε σταθμό εργασίας, που φέρει μαγνητικούς αισθητήρες ανίχνευσης των παλετών ενώ πνευματικά έμβολα επιτρέπουν την απελευθέρωση – συγκράτηση των παλετών

153

Page 154: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

Ταινιόδρομος Κλειστού Βρόχου (Closed Loop Conveyor)

• Λογισμικό διαχείρισης της διαδικασίας, προσδιορισμού της θέσης των παλετών, σταδίου παραγωγής, προορισμού προϊόντος

• Ο έλεγχος της μεταφοράς των παλετών στον ταινιόδρομο γίνεται μέσω βιομηχανικού τύπου PLC

154

Page 155: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

Ταινιόδρομος Κλειστού Βρόχου (Closed Loop Conveyor)

155

Page 156: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

Πνευματικός Σταθμός Ταξινόμησης (Pneumatic Sorting Station)

• Πρόκειται για πνευματικές διατάξεις διαχείρισης, ελεγχόμενες μέσω PLC, οι οποίες επιτελούν ένα ευρύ φάσμα κατασκευαστικών διαδικασιών, όπως τροφοδοσία αντικειμένων σε ταινιόδρομο, φυσικό έλεγχο εξαρτημάτων και μεταφορά κομματιών

• Το σύστημα ελέγχει κατεργασμένα και ακατέργαστα κομμάτια, τα τοποθετεί σε παλέτες, ενώ απομακρύνει τα κομμάτια που απορρίπτονται

• Το πρόγραμμα εργασίας διαμορφώνεται μέσω του ελεγκτή και με τη μηχανική διαμόρφωση του συστήματος. Πνευματικές και ηλεκτρο-πνευματικές διαδικασίες όπως μηχανολογικές ρυθμίσεις, έλεγχος ταχύτητας διαχειριστή και προγραμματισμός του συστήματος ελέγχου είναι δυνατές

156

Page 157: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

Πνευματικός Σταθμός Ταξινόμησης (Pneumatic Sorting Station)

• Το σύστημα λειτουργεί είτε μόνο του είτε ως μέρος ενός συστήματος βιομηχανικής παραγωγής ολοκληρωμένης με Η/Υ (CIM)

• Εντολές εργασίας αποστέλλονται από την κύρια μονάδα ελέγχου της παραγωγής προς τον πνευματικό σταθμό ταξινόμησης

• Πριν την τροφοδοσία τους, ο σταθμός θα ελέγξει ποιοτικά τις διαστάσεις τους και θα τα ταξινομήσει ως αποδεκτά ή ελαττωματικά

157

Page 158: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

Πνευματικός Σταθμός Ταξινόμησης

158

Page 159: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

Σταθμός Ελέγχου Διεργασιών (Process Control Station)

• Περιλαμβάνει δοχεία για καθαρισμό, πλύσιμο, διεργασία θερμοχημικής επίστρωσης, ξήρανση αντικειμένων

• Τα αντικείμενα μεταφέρονται από το ένα δοχείο στο άλλο καθώς και προς και από τον ταινιόδρομο με ρομπότ 3 αξόνων

• Ο σταθμός επιτρέπει τον έλεγχο της πίεσης αέρα, της στάθμης ρευστού, της παροχής και της θερμοκρασίας, ενώ πραγματοποιεί μία κατεργασία επίστρωσης σε αντικείμενα αλουμινίου

• Η όλη διεργασία ελέγχεται από βιομηχανικού τύπου PLC • Το σύστημα λειτουργεί είτε μόνο του είτε ως μέρος ενός

συστήματος βιομηχανικής παραγωγής ολοκληρωμένης με Η/Υ (CIM)

159

Page 160: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

Σταθμός Ελέγχου Διεργασιών

160

Page 161: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

Σταθμοί ελέγχου ποιότητας (Quality Control Stations)

Διαμορφώνονται ανάλογα με την επιθυμητή εφαρμογή του πελάτη & μπορούν να περιλαμβάνουν διατάξεις & εξαρτήματα, όπως:

• Συσκευές οπτικού ελέγχου • Μικρόμετρο σάρωσης λέιζερ • Μηχανή προσδιορισμού συντεταγμένων • Μετρητή ύψους • Αυτόματο μικρόμετρο • Πνευματική μέγγενη δύο αξόνων • Ικρίωμα παλεταρίσματος • Λαβίδες

161

Page 162: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

Σταθμοί ελέγχου ποιότητας (Quality Control Stations)

Μπορούν επίσης να περιλαμβάνουν και άλλες διεργασίες όπως:

• Κατεργασία • Συναρμολόγηση • αποθήκευση

162

Page 163: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

Σταθμοί ελέγχου ποιότητας

163

Page 164: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

Υδραυλικό Ρομπότ και Σταθμός Εφαρμογής Πίεσης (Hydraulic Robot & Pressing Station)

Περιλαμβάνει ρομπότ 4 βαθμών ελευθερίας και αποτελεί κατάλληλο εργαλείο εκπαίδευσης σε εφαρμογές πεδίων μηχανολογικής και ηλεκτροϋδραυλικής ισχύος

Διαθέτει διαφόρων ειδών βαλβίδες ελέγχου των εμβόλων Το σύστημα δύναται να λειτουργήσει υπό 3 διαφορετικές μορφές: • Χειροκίνητα, όπου όλα τα έμβολα διαχειρίζονται ανεξάρτητα • Αυτοματοποιημένα μέσω Η/Υ, με προγραμματισμό των διαδρομών • Ως μονάδα CIM, όπου εξωτερικός ελεγκτής μεταφέρει τις εντολές Το σύστημα λειτουργεί είτε μόνο του είτε ως μέρος ενός συστήματος

βιομηχανικής παραγωγής ολοκληρωμένης με Η/Υ (CIM)

164

Page 165: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

Υδραυλικό Ρομπότ και Σταθμός Εφαρμογής Πίεσης

165

Page 166: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

Παραδείγματα CIM συστημάτων στη βιομηχανία

• Σύστημα CIM για σχεδιασμό, εγκατάσταση και λειτουργία ολοκληρωμένων συστημάτων διαχείρισης επιχειρηματικών πόρων, εσωτερικής οργάνωσης και διοίκησης, βιομηχανικής παραγωγής, εφοδιαστικής αλυσίδας κλπ με την χρήση Η/Υ

166

Page 167: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

Παραδείγματα CIM συστημάτων στη βιομηχανία

• Με το παραπάνω σύστημα παρακολουθούνται και ελέγχονται όλα τα τμήματα της εταιρείας και υλοποιούνται με την χρήση συστημάτων αυτοματισμού και δικτύου Η/Υ δραστηριότητες όπως: – Παρακολούθηση Παραγγελιών – Προγραμματισμός Παραγωγής – Προμήθειες Υλικών – Έλεγχος Παραγωγής – Παραγωγικότητα – Κοστολόγηση – Ποιοτικός Έλεγχος – Παρακολούθηση των αποστολών και των δρομολογίων

167

Page 168: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

Σύστημα CIM: μελέτη, σχεδιασμός, ανάπτυξη & εφαρμογή ολοκληρωμένων συστημάτων οργάνωσης παραγωγής

Υλοποιούνται οι παρακάτω δραστηριότητες: • Προγραμματισμός και έλεγχος παραγωγής • Συντήρηση εξοπλισμού

– Οργάνωση προληπτικής συντήρησης

– Μηχανογραφικά συστήματα επεξεργασίας στοιχείων εξοπλισμού, ανταλλακτικών, λειτουργίας συντήρησης κ.α.

• Μελέτη της εργασίας • Μέθοδοι παραγωγής

– Αξιοποίηση

– Χωροταξικός σχεδιασμός

– Συστήματα αμοιβής

– Αυτοματοποίηση λειτουργιών

168

Page 169: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

Σύστημα CIM: μελέτη, σχεδιασμός, ανάπτυξη & εφαρμογή ολοκληρωμένων συστημάτων οργάνωσης παραγωγής

• Διοίκηση έργων εγκατάστασης και παραμετροποίησης εφαρμογών ERP

• Διοίκηση έργου (Project Management) στην εγκατάσταση ERP πληροφοριακών συστημάτων

• Παροχή συμβουλευτικών υπηρεσιών κατά την παραμετροποίηση εφαρμογών ERP

• Συστήματα Διαχείρισης Ποιότητας • Διασφάλιση της ποιότητας κατά τα διεθνή πρότυπα (ISO 9000) • Μοντελοποίηση των διαδικασιών παραγωγής & ελέγχου ποιότητας • Μελέτη & εφαρμογή στατιστικού ελέγχου ποιότητας

169

Page 170: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

Αυτοματοποιημένο σύστημα διαχείρισης δεξαμενών και βέλτιστης ανάμειξης ελαιολάδου

Το σύστημα αποτελείται από τα τμήματα υλικού και λογισμικού και επιτρέπει στις επιχειρήσεις ελαιολάδου να εκμεταλλευτούν τα αποθέματα ελαιολάδου με έναν βέλτιστο τρόπο, που εξασφαλίζει σταθερή ποιότητα, βελτιστοποίηση του κόστους και του χρόνου απόκρισης.

170

Page 171: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

Αυτοματοποιημένο σύστημα διαχείρισης δεξαμενών λαδιού

171

Page 172: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

Προβλήματα που δημιουργούνται με την εισαγωγή της τεχνολογίας CIM

• Ο μεγάλος αριθμός των συστημάτων Software και Hardware που έχουν αναπτυχθεί και προσφέρονται στην αγορά έχουν δημιουργήσει μια δυσκολία στην επιλογή του κατάλληλου συστήματος, κυρίως λόγω της πολυπλοκότητας της δομής τους και των απαιτήσεων της διασύνδεσης μεταξύ τους σε μια ολοκληρωμένη μορφή

• Η πληθώρα των πληροφοριών και των δεδομένων που πρέπει να ανταλλάσσονται μεταξύ των διαφόρων τμημάτων της επιχείρησης απαιτούν ενιαία ολοκληρωμένα συστήματα, κυρίως λογισμικά, τα οποία πρέπει να είναι συμβατά μεταξύ τους για να εξασφαλίζονται οι επαναληψιμότητες των ίδιων διαδικασιών

– Π.χ. το λογισμικό τεχνικού σχεδιασμού CAD θα πρέπει να είναι συμβατό και να συνεργάζεται με το λογισμικό της Διοίκησης Παραγωγής PPC και με το λογισμικό αυτοματοποιημένης παραγωγής CAM

• Ιδιαίτερα το δίλημμα παραγωγικότητα ή ευελιξία πρέπει να οδηγήσει σε νέες λύσεις όπου να συνδυάζονται οι λειτουργίες του εργοστασίου με την Τεχνολογία CIM, με στόχο τη βέλτιστη λύση των προβλημάτων της παραγωγής. Όμως αυτό συνοδεύεται και από υψηλά ρίσκα τα οποία πρέπει να ληφθούν υπόψη για να γίνουν σωστές επιλογές και να παρθούν οι σωστές αποφάσεις, ώστε το ρίσκο να ελαχιστοποιηθεί

172

Page 173: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

Το σχήμα δείχνει τις μεταβλητές και χαρακτηρίζει τις εξαρτώμενες αποφάσεις

173

Αυξανόμενη πολυπλοκότητα και δυναμική εξέλιξη

Page 174: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

Συμπεράσματα από το σχήμα

• Ο χρόνος που απαιτείται για την αντίδραση της διοίκησης της επιχείρησης και τη λήψη των σωστών αποφάσεων όταν αυξηθεί η πολυπλοκότητα είναι πολύ μεγαλύτερος

• Ο χρόνος που απαιτείται ώστε να αντιδράσει η διοίκηση της επιχείρησης στις τεχνολογικές μεταβολές πρέπει λόγω συνθηκών ανταγωνισμού να είναι μικρότερος

• Ο βέλτιστος χρόνος αντίδρασης για τη λήψη των αποφάσεων προκύπτει από την τομή των δύο αναφερθέντων χαρακτηριστικών

174

Page 175: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php/HYS100/II... · • Παγκοσμιοποίηση Συστημάτων Παραγωγής

Τέλος Ενότητας

175