Praktyczne zastosowanie systemu CIM

Komputerowo zintegrowane

wytwarzanie- CIM

Computer Integrated Manufacturing -
zintegrowany komputerowo system zarządzania
produkcją; łączy zautomatyzowane linie produkcyjne
z funkcjami planowania, projektowania, zaopatrzenia
i zbytu. Integracja procesów technologicznych,
organizacyjnych i zarządczych w dziedzinie produkcji
odpowiada logistycznej idei postrzegania całości.
Zastosowanie systemu CIM prowadzi do poprawy
ekonomiki przedsiębiorstwa produkcyjnego:
zmniejszenia kosztów i jednoczesnego zapewnienia
właściwych wymogów jakościowych produktom
finalnym, umożliwia optymalizację produkcji i wzrost
elastyczności działania przedsiębiorstwa

Modele CIM



Model wg. AWF, który przedstawia powiązania pomiędzy
komputerowo wspomaganymi funkcjami przedsiębiorstwa



Model wg. Eversheima, który pokazuje odwzorowanie
wzorcowej fabryki CIM z zastosowaniem łańcuchów
procesowych



Model wg. Spura, w którym przedsiębiorstwo widziane jest w
ramach swojego otoczenia



Kostka CIM wg Tunschela, która przedstawia w trzech
wymiarach: czas, zakres odpowiedzialności i działy zadaniowe



Model CIM opracowany przez KAMG (Keele Advanced
Manufacturing Group) zorientowany na integrację łańcuchów
procesowych.



Model Y wg. Scheera, w którym jest przedstawiony przepływ
informacji i materiałów

Elementy składowe CIM

W skład systemu CIM wchodzą systemy techniczne określane jako techniki CAx. Do
technik, podsystemów technicznych CAx zaliczamy:



CAD (komputerowo wspomagane projektowanie) - proces, w którym komputer
wykorzystywany jest jako podstawowe narzędzie pracy projektanta,



CAM (komputerowo wspomagane wytwarzanie) - proces, w którym komputer ma za
zadanie połączyć fazy projektowania i wytwarzania, czyli jest używany do
planowania procesów produkcyjnych oraz do kontrolowania pracy narzędzi i
przepływów materiałów,



CAP (komputerowo wspomagane planowanie) - na tę technikę składają się
narzędzia, które wspomagają realizację zadań związanych z planowaniem pracy;
służy integracji działań ludzi i środków produkcji,



CAQ (komputerowo wspomagane sterowanie jakością) - metody i techniki
komputerowego wspomagania projektowania, planowania i realizacji procesów
pomiarowych oraz procedur kontroli jakości,



CAE (komputerowo wspomagana inżynieria)-

Oprogramowanie komputerowe

wspomagające prace inżyniera



PPC (planowanie i sterowanie produkcją) - systemy pełniące nadrzędną rolę w
przetwarzaniu danych w wielu obszarach przedsiębiorstwa w różnym horyzoncie
czasowym; do głównych funkcji tych systemów należy planowanie,
przygotowywanie i sterowanie procesami wytwórczymi w zakresie realizacji
poszczególnych zleceń produkcyjnych.

Wymagane urządzenia i sprzęt:



CNC- komputerowe sterowanie urządzeń
numerycznych



DNC- Bezpośrednie sterowanie obrabiarek
numerycznych



PLCs- Programowalne sterowniki logiczne



Roboty



Komputery



Oprogramowanie



Kontrolery



Sieci



Interfejsy



Urządzenia monitorujące

Technologie:



FMS- elastyczny system produkcyjny



ASRS- zautomatyzowany system
przechowywania i odzyskiwania



AGV- zautomatyzowane pojazdy
kierowane



Robotyka



Zautomatyzowane systemy transportowe

CIMOSA

Computer Integrated Manufacturing Open System Architecture- Europejski projekt
otwartej architektury systemowej dla CIM opracowany przez Konsorcjum AMICE
jako seria projektów ESPRIT. Celem CIMOSA była pomoc firmom w zarządzaniu
zmianami i integracja ich urządzeń i operacji by stawić czoła światowej
konkurencji. Zapewnia spójne ramy architektoniczne zarówno modelowania
przedsiębiorstwa i integracji przedsiębiorstw wymagane w środowiskach CIM .

CIMOSA dostarcza rozwiązania dla integracji biznesu z czterech rodzajów
produktów:



CIMOSA Modeling Framework Enterprise- zapewnia architekturę odniesienia dla

architektury korporacyjnej



CIMOSA IIS- standard integracji fizycznej i aplikacji.



CIMOSA Life Cycle Systems- model cyklu życia dla rozwoju i wdrażania CIM



Dane wejściowe do normalizacji, podstawy do międzynarodowej normy rozwoju.

CIMOSA, według Vernadata , stworzył termin procesu biznesowego i wprowadził
podejście oparte na procesach (dla zintegrowanego modelowania korporacyjnego,
w oparciu o krzyżowe granice podejścia), które sprzeciwia się tradycyjnemu
działaniu lub podejściu opartemu na działaniach.

Z CIMOSA do CIM została wprowadzona koncepcja "otwartej architektury systemu"
(OSA), która została zaprojektowana, aby być niezależna od dostawcy, i wykonana
ze standardowych modułów CIM.

Główne wyzwania

Istnieją trzy główne wyzwania dla rozwoju sprawnie
funkcjonującego komputerowo zintegrowanego systemu
produkcyjnego:



Integracja komponentów pochodzących od różnych
dostawców: Gdy różne maszyny, takie jak CNC, roboty i
przenośniki, używają różnych protokołów komunikacyjnych. W
przypadku AGV, nawet różne długości czasu ładowania baterii
może spowodować problemy.



Integralność danych: Im wyższy stopień automatyzacji, tym
bardziej krytyczna jest integralność danych
wykorzystywanych do kontroli maszyn. System CIM oszczędza
na pracy ludzkiej związanej z obsługą maszyn, jednak
wymaga dodatkowej pracy ludzkiej w zabezpieczeniu
sygnałów danych, które są używane do kontroli maszyn.



Kontrola procesu: Komputery mogą być wykorzystywane w
celu wspierania operatorów zakładu produkcyjnego, ale
zawsze musi być kompetentny inżynier do radzenia sobie z
okolicznościami, które nie mogły być przewidziane przez
projektantów oprogramowania sterującego.

Zastosowanie CIM



Systemy  CAx  muszą  być  ze  sobą  ściśle  powiązane  tworząc  określoną
architekturę  CIM.  Jedną  z  możliwych  struktur  jest  zastosowanie  dużego
centralnego  komputera,  który  jest  odpowiedzialny  za  przetwarzanie  danych.
Inną  z  możliwości  jest  zastosowanie  systemu  wieloprocesowego,  czyli  jeden
centralny komputer składający się z wielu modułów procesowych.



Powiązania  podsystemów  zintegrowanego  wytwarzania  można  zaobserwować
we wszystkich fazach powstawania produktu, zaczynając od fazy koncepcyjnej i
rozwoju  konstrukcji,  w  trakcie  której  konstruktor  wprowadza  do  CAD  istotne
cechy produktu aż do fazy, w której produkt poddawany jest kontroli jakościowej
przez narzędzia programowe typu CAQ. Wnioski z tej analizy trafiają ponownie
do  CAD.  Na  konstrukcję  wyrobu  wpływ  mają  również  problemy  ujawnione  w
fazie  projektowania  procesów  technologicznych  obróbki  i  montażu  z
zastosowaniem  CAP.  Na  poziomie  CAM  programy  sterujące  maszynami
technologicznymi odbierają informacje z CAP i PPC, mogą też stanowić dla nich
źródło  informacji.  Cały  proces  pozwala  na  ciągłe  udoskonalanie  technologii,
polepszenie  jakości  produktu  i  w  końcu  poprawę  wyników  ekonomicznych
przedsiębiorstwa.



Z  powodu  wysokich  kosztów  infrastruktury  informatycznej  przedsiębiorstwa  i
konieczności  przeszkolenia  pracowników  obsługujących  konkretne  komórki,
wprowadzenie  CIM  powinno  przebiegać  etapami.  Systemy  te  są  szczególnie
opłacalne  dla  przedsiębiorstw  produkujących  wyroby:  skomplikowane
technologiczne,  w  przypadku  powtórnego  zamówienia  na  dany  produkt,  oraz
masowo.

Zalety



Stworzenie produkcji bez barier, minimalizacja nakładów
poniesionych  na  fazę  technologiczną  przygotowania
produkcji,  zmniejszenie  kosztów  wytwarzania  i  ceny
produktów,  przy  jednoczesnym  zachowaniu  wysokiej
jakości,



Aby promować swoje produkty niektóre przedsiębiorstwa
występują o certyfikaty zgodności z normami grupy ISO
9000, których uzyskanie jest praktycznie niemożliwe bez
zastosowania

produkcji

oprogramowaniem

CAD/CAP/CAM,



Sieci  komputerowe  świetnie  spełniają  funkcję  kontroli
stanu  finansowania,  procesu  produkcyjnego  i  procesów
pomocniczych,  gdyż  czynności  te  wymagają  sprawnej
wymiany

danych

miedzy

różnymi

systemami

informacyjnymi, tzw. Wyspami informacyjnymi.

Wady



Możliwość

konwersji

danych

między

poszczególnymi

podsystemami  CIM  stwarza  problemy,  gdyż  każdy  z  tych
podsystemów  generuje  dane  własnego  typu,  natomiast  w
komputerowej  integracji  wymagane  jest,  aby  te  dane  były
możliwe do przetworzenia przez inne podsystemy,



Wymagane

jest

pełne

zaangażowanie

całej

załogi

przedsiębiorstwa,



Wprowadzenie CIM wzbudza opór pracowników, gdyż oznacza
duże zmiany, dotyczące prawie wszystkich komórek
organizacyjnych

przedsiębiorstwa;

czasami

wymaga

wprowadzenia zmian w strukturze funkcjonalnej i strukturze
zatrudnienia,



Wprowadzenie CIM jest kosztownym przedsięwzięciem, które
podnosi próg rentowności w firmach; aby było to opłacalne
firmy często muszą zwiększyć poziom produkcji i sprzedaży,



Długi okres oczekiwania na efekty - od kilku do kilkunastu
miesięcy od wprowadzenia CIM.

Document Outline