Komputerowo zintegrowane wytwarzanie
CIM (Computer Integrated Manu-facturing) - komputerowo zintegrowanego wytwarzanie.
Współpraca komputerów jest możliwa poprzez ich połączenie w sieć komputerową, która łączy w przedsiębiorstwie poszczególnych użytkowników i pozwala na przetwarzanie danych między podsystemami CIM. W skład systemu CIM wchodzą systemy techniczne określane jako techniki CAx. Pierwsze dwie litery tworzą skrót od Computer Aided (pol. komputerowo wspomagane), natomiast trzecia litera x określa funkcję oprogramowania. Do technik, podsystemów technicznych CAx zaliczamy (Organizacja… 2002, s. 222):
Techniki Cax:
PPC (Production Planning and Control) - planowanie i sterowanie produkcją. Są to 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, a w szczególności terminów ich realizacji, zaopatrzenia materiałowego, obciążenia stanowisk i gniazd wytwórczych oraz aktywnej kontroli produkcji w toku.
CAD (Computer Aided Design) - komputerowo wspomagane projektowanie. Są to narzędzia i techniki wspomagające prace w zakresie projektowania, modelowania geometrycznego, obliczeniowej analizy oraz tworzenia i opracowywania dokumentacji konstrukcyjnej, w tym struktury produktu i list kompletacyjnych. Systemy CAD są też stosowane do opracowywania dokumentacji technologicznej (karty i formularze operacji technologicznych wraz ze szkicami), przeznaczonej do obróbki na konwencjonalnych obrabiarkach.
CAE (Computer Aided Engineering) - komputerowo wspomagane prace inżynierskie. W skład tej klasy systemów wchodzą m.in. narzędzia inżynierskie, umożliwiające komputerową analizę sztywności i wytrzymałości konstrukcji oraz symulację procesów zachodzących w zaprojektowanych układach. Do klasy CAE zalicza się także wszystkie systemy problemowo zorientowane i aplikacje z różnych dziedzin techniki, aplikowane najczęściej na sprzęcie PC.
CAP (Computer Aided Planing) - komputerowo wspomagane planowanie. Metody i narzędzia wspomagające projektowanie technologiczne, obejmujące opracowanie dokumentacji technologicznej z uwzględnieniem modelu geometrycznego przedmiotu, jego stanów pośrednich, narzędzi, oprzyrządowania, rodzaju maszyn i parametrów obróbki, ale bez konkretnego określenia terminów i stanowisk wytwórczych.
Systemy CAP wspomagają, prace związane z programowaniem urządzeń sterowanych numerycznie: obrabiarek, robotów, współrzędnościowych maszyn pomiarowych, systemów transportowych.
CAPP (Computer Aided Process Planning) - komputerowo wspomagane planowanie procesów. Ta klasa systemów jest szersza niż klasa CAP. W zakresie zastosowań CAPP mieszczą się także wszystkie metody i techniki technologicznego przygotowania produkcji realizowanej w konwencjonalnych technologiach, wspomaganych technikami komputerowymi i systemami ekspertowymi.
CAM (Computer Aided Manufacturing) — komputerowo wspomagane wytwarzanie. Są to techniki i narzędzia wspomagające tworzenie i aktywizowanie programów NC na poziomie wydziału produkcyjnego oraz nadzór, sterowanie urządzeniami i procesami wytwarzania i montażu na najniższym poziomie systemów wytwórczych. Ich funkcje odnoszą się zazwyczaj do wszystkich urządzeń sterowanych numerycznie, a więc do obrabiarek, współrzędnościowych maszyn pomiarowych, robotów, systemów transportowych oraz innych urządzeń obsługiwanych np. za pomocą sterowników PLC.
CAQ (Computer Aided Quality Control) - komputerowo wspomagane sterowanie jakością. Są to metody i techniki komputerowego wspomagania projektowania, planowania i realizacji procesów pomiarowych, a także procedur kontroli jakości. Systemy te, najczęściej sprzężone z systemami CAD przez model geometryczny lub przez programy bądź procedury pomiarowe, są zintegrowane z systemami PPC, CAP i CAM, głównie w części odnoszącej się do pomiarów na współrzędnościowej maszynie pomiarowej.
Strategiczne oczekiwania przedsiębiorstw wobec technik wspomaganych komputerowo:
skrócenie czasu przygotowania i realizacji produkcji z jednoczesnym jej ciągłym unowocześnieniem i wdrażaniem innowacyjnych technologii,
szybkie i elastyczne reagowanie na potrzeby rynku,
uzyskanie planowanej terminowości dostaw produktów na rynek,
optymalne zarządzanie realizacją zleceń produkcyjnych dzięki krótkim cyklom produkcyjnym, krótkim terminom realizacji zleceń produkcyjnych, minimalnym zapasom materiałowym oraz ze względu na wysoki stopień wykorzystania potencjału produkcyjnego.
obniżenie kosztów produkcji zarówno w fazach przygotowania, jak i realizacji, które można osiągnąć przez optymalizację i właściwą strukturę przepływu informacji w przedsiębiorstwie;
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 masowe, skomplikowane technologiczne, a także w przypadku powtórnego zamówienia na dany produkt.
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 z oprogramowaniem CAD/CAP/CAM,
sieci komputerowe świetnie spełniają funkcję kontroli stanu procesu produkcyjnego, procesów pomocniczych i finansowania, gdyż czynności te wymagają sprawnej wymiany danych miedzy różnymi systemami informacyjnymi, tzw. wyspami informacyjnymi. (Modele… 2005, s. 79)
Wady
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. (Modele… 2005, ss. 245-248)