-Kształtowanie pierwotne materiału

-Przekształcenie w ramach stałej V

-Przekształcenie i cięcie

-Łączenie

-Modyfikacja

-Powłoki

Technologie ubytkowe - technologie generacyjne

Technologie bezubytkowe – technologie generacyjne

1.Tendencje rozwojowe współczesnego wytwarzania

Rosnąca zależność wyrobów:

-kompetencje, środki techniczne

-kompletność operacji

Wykres: oś Y-stymulacje oś X-przyczyna wzrostu

Zapasy sieciowe:

-specjalizacja

-dystrybucja

-umiejętności

-zmniejszenie kosztów

Rosnąca zależność wyrobów:

-skrócenie czasu „time to …”

-mniejsza skala produkcji

Wykres: oś Y-stymulacje oś X-przyczyna wzrostu

Zapasy sieciowe:

-elastyczność

-optymalizacja

-stabilność

-reaktywność

2.Zależność wyrobów:

-genetyczna

-technologiczna

System produkcyjny-zbiór statycznych oraz dynamicznych zasobów:

-fizycznych (materialnych)

-finansowych

-informatycznych

-ludzkich

Wytwarzanie-część procesu produkcyjnego

System wytwarzanie-zbiór powiązanych ze sobą maszyn technologicznych, wykorzystujących różne techniki wytwarzania

System obróbkowy-podzbiór obrabiarek (maszyn) realizujących proces technologiczny obróbki.

Zasoby systemu wytwarzania:

a)niematerialne

-informacja

-czas, koszty

b)materialne

Procesy wytwarzania dzieli się na: ciągłe lub dyskretne, zależne od:

-stosowanych technologii

-stosowanych środków produkcji

System wytwarzania- >System przepływu zasobów fizycznych -> System przepływu przedmiotów obrabianych: -system maszynowy, -system transportowy, -system manipulacji

Struktura systemu wytwarzania-określa liczbę oraz rodzaj stanowisk roboczych (stacji obróbkowych) wchodzących w jej skład oraz ich wzajemne powiązania.

Struktura wyrobu- określa liczbę i rodzaj operacji realizowanych dla danego wyrobu.

Struktura systemu: poziomy decyzji w planowaniu i sterowaniu produkcją. (piramida) Od dołu:

1)lokalne układy sterowania (oprogramowanie stanowisk CNC, PLC)

2)sterowanie produkcją (harmonogramowanie produkcji, usuwanie zakłóceń)

3)planowanie produkcji (serie produkcyjne, obciążenie maszyn)

4)planowanie strategiczne(asortyment produkcji, zasoby: obrabiarki, urządzenia, przyrządy, transport, magazyn)

5)decyzje makroekonomiczne (polityka podatkowa, stopa procentowa, zamówienia)

1) i 2) –bieżące godziny minuty

3)-średniookresowe, miesiące, tygodnie, dni

4) i 5) –długookresowe lata

Rozwój systemów wytwarzania (wykres oś X- ewolucja systemów wytwarzania, oś Y- Forma struktury) etapy rozwoju (rosnąco):

-Sztywne struktury, nieelastyczne gniazda, linia produkcyjna

-Elastyczne gniazda przedmiotowe, elastyczne linie produkcyjne

-Adaptacyjne systemy wytwarzania w formie struktur procesowych

-Procesowo zorientowane organizacje sieciowe w formie sieci powiązań kooperacyjnych

Adaptacyjne systemy wytwarzania to struktury zorientowane procesowo z elastycznymi stanowiskami roboczymi.

Podstawą struktur procesowych jest wyodrębnienie w systemie procesów i stworzenie dla nich diagramów pracy.

Struktury procesowe stosuje się w zintegrowanych systemach wytwarzania.

Struktury sieciowe umożliwiają różnicowanie form przepływów w zależności od przyjętego modelu kooperacji (wewnętrznej, zewnętrznej)

Adaptacyjne oraz sieciowe systemy wytwarzania wykorzystują elastyczne zautomatyzowane systemy.

Automatyzacja wytwarzania obejmuje wprowadzenie środków technicznych dla uzyskania:

-samoczynnego sterowania procesem obróbki

-monitorowania procesu i stanu maszyny

-kontroli procesu wytwarzania

Automatyzacja środków wytwarzania obejmuje:

-programowe wykonanie elementu

-automatyczną manipulację narzędziami

-automatyczną manipulację przedmiotem

-automatyzację kontroli jakości

-automatyzację transportu

-automatyzację magazynowania (kody kreskowe, radiowe)

Sztywna automatyzacja – w skrajnym przypadku dotyczy produkcji tylko jednego typu wyrobu

Elastyczna automatyzacja – elastyczne systemy wytwarzania (ESW)/(FMS):

-szybka zmiana programów sterujących stosownie do zmieniających się zadań produkcyjnych

-automatyzacja czynności przezbrojenia maszyny (obrabiarek)

-automatyczna manipulacja przedmiotem, mocowanie przedmiotu i automatyzacja transportu

Współczesne wytwarzanie:

-elastyczna automatyzacja –przedsięwzięcie organizacyjno-techniczne

Projektowanie ESW ( wykres oś Y-zakres zastosowania, oś X-faza rozwoju)

1-rozwój

2-wzrost

3-dojrzałość

4-starzenie

FB- fabryki bezludne

Integracja systemów wytwarzania

Formy integracji produkcji:

a)integracja techniczna-połączenie kilku układów technicznych realizujących różne procesy podstawowe i pomocnicze w jednorodnej strukturze kinematycznej kompleksu

b)integracja społeczna-relacje międzyludzkie

c)integracja informacyjna -udostępnienie w ramach systemu funkcji różnych aplikacji z wykorzystaniem standardowych …… informatycznych

d)integracja aplikacji (systemów) – EAI

Integracja informacyjna:

Dla współczesnego wytwarzania kluczowe znaczenie posiada integracja systemów technicznych i organizacyjnych

CAPP- Computer Aided Process Planning

CAP/PPC – Product production Control

CAD/CAM

Zaletą integracji systemów CAPP/CAM/PPC jest możliwość analizy potencjalnych kosztów wytwarzania w fazie projektowania.

Problematyczna jednak pozostaje możliwość integracji systemów CAPP z systematami wspierającymi działanie organizacyjno-wytwórcze CAM, ERP

Model zintegrowanego systemu wytwarzania:

The standard for the Exchange of Product

Model Deta (STEP)

MRP- Material requirements planning

PDM- Product data Management

Standard STEP – określa reguły tworzenia modelu produktu w sposób, który umożliwia przetwarzanie i przechowywanie informacji o produkcie i procesach jego wytworzenia

STEP – Standard for the Exchange of Product

Model Data

CAQ-Computer Aided Quality

PPC-Process Plaining Control

PLM- Product Lifestyle Management (zawiera w sobie PDM)

Integracja wytwarzania

Dane są tworzone jako następstwo kolejnych faz procesu:

-projektowanie elementów mechanicznych i elektrycznych

a)jako danych geometrycznych

b)jako wynik analizy instrukcji?

-danych produkcyjnych oraz informacji specyficznych dla różnych gałęzi przemysłu – elektromaszynowy, motoryzacyjny, lotniczy itp.

W procesie modelowania wyrobu stosuje się metody:

-konstrukcyjną

-technologiczną

-konstrukcyjno-technologiczną

Obieg informacji w systemie sysklass

Zautomatyzowane wytwarzanie:

Stopień automatyzacji procesów:

-obróbka

-kontrola

-transport

-składowanie

-montaż

Decyzję dotyczących stopnia automatyzacji wytwarzania ma charakter strategiczny:

-brak lub niski poziom automatyzacji oznacz niższa jakość i wysokie koszty produkcji

-rynek może być zbyt mały dla zwrotu wysokich kosztów automatyzacji

-może wystąpić brak popytu na wyrób

Ryzyko decyzji ogranicza się poprzez:

-skrócenie serii produkcyjnych

-częste modyfikowanie wyrobów

-dostosowanie do wymagań rynkowych

-szybkie wprowadzenie do produkcji nowego wyrobu

Przygotowanie oferty – modele RP

-opracowanie dokumentacji konstrukcyjnej systemy CAD

-opracowanie dokumentacji technologicznej systemy CAPP/CAM

-certyfikaty jakości, systemy jakości – TQM

Technologie generacyjne, technologie przyrostowe. Rapid prototyping.

Rapid prototyping – stosowany do wytwarzania modeli fizycznych lub gotowych wyrobów

Modele:

-do wstępnej weryfikacji kształtów i wymiarów wyrobu

-funkcjonalne

*metoda wykorzystania elementów jako serie próbna dowolnych właściwościach

RP Tworzenie modelu obejmuje 4 fazy:

-opracowanie wirtualne modelu w programie CAD-3D

Stereoligrafia (SLA)-polega na tworzeniu kolejnych warstw prototypu przez utwardzanie laserem warstw płynnej żywicy.

LCM-Luminated Object Manufakturing

-odlewy

SLS-Selective Laser Sintering

Koncepcja komputerowo zintegrowanej produkcji CIM

Koncepcja inżynierii współczesnej (CE)

System CIM- integracja komputerowa realizowana jest w architekturze: hierarchicznej i rozproszonej. Ze względu na logiczną struktur systemu wytwarzania, CIM powstaje jako wynik:

-integracji danych

-integracji funkcyjnej

Celem komputerowej integracji wytwarzania jest maksymalne wykorzystanie funkcjonalności systemu wytwarzania danych:

-projektowania wyrobu

-opracowania procesu technicznego

-planowania zapotrzebowania materiału, narzędzi i środków produkcji.

Współczesna strategia komputerowej integracji wytwarzania (produkcji) CIM.

Architektura systemu CIM wg Sheere.

CRM- Customer Relationship Management

CAT- Computer Aided Testing

System CIM-Obecnie systemy CIM oprócz integracji planowania i sterowania wytwarzania integrują również procesy biznesowe np. CRM w tym:

-przyjmowanie zleceń

-projektowanie wyrobu

-wytwarzanie

-spedycję wyrobu

-planowanie i przygotowanie produkcji

-sterowanie przepływem materiałów i zapasów

-sterowanie jakością i innymi procesami niezwiązanymi z produkcją

Integracja systemów:

Systemy CAQ+CAT – wspomagają komputerowo kontrolę jakości.

Problem spójności funkcjonalnej systemów CAX – ujednolicenie modelu danych oraz modelu produktu.

Zadaniem systemów PDM jest:

-analiza struktury procesu wytwórczego

-oferowanie metod analizy, modeli oraz danych do realizacji wielo….. koncepcji wytwarzania

-zachowanie struktury produktu

-zachowanie obiegu dokumentów

-przetwarzanie danych

PDM to baza danych:

-skład wszystkich dokumentów związanych z projektem

-umożliwia jednoczesne prace wielu osób

-kontroluje proces wprowadzania modyfikacji

-umożliwia przeszukiwanie dokumentów wg zadanych kryteriów

-generuje raporty (np. listy materiałów wymagane dla Działów Zamówień)

Inżynieria współbieżna (Concurrent Engineering)

Zadaniem CE jest przyspieszenie:

-rozwoju produktu

-zwiększenie efektywności produkcji

-podniesienie poziomu jakości

CE obejmuje cały cykl życia produktu w tym działania skierowane na projektowanie, wytwarzanie.

Procesy decyzyjne i koncepcyjne zachodzą przy …..? wszystkich stron wchodzących w kontrakt z produktem

Miejsce projektowania współbieżnego w cyklu życia produktu

Bazy danych, hurtowanie danych

Rodzaj baz danych:

a)Operacyjne

b)Analityczne

Logiczny model bazy danych

-hierarchiczny

-sieciowy

-redukcyjny

Struktura baz danych:

Relacyjne bazy danych:

Relacje-zorganizowane w postaci tabel

Pole-najmniejsza struktura danych

Rekordy-pojedyncza instancja t… tabeli

Klucze-specjalne pole, pełniące szczególną funkcje w tabelach macierzystych

Perspektywy-wirtualne tabele złożone z kolumn jednej lub więcej tabel bazy danych.

Relacje w BD:

-jeden do jeden

-jeden do wielu

-wiele do wielu

Typy relacyjnych baz danych:

-Acces

-ORACLE

-dBase

-Ranadex

-SQL Serwer Microsoft

-My SQL

-Inter Base

-Postgre SQL

Podschematy bazy danych:

-relacja zawarta w tablicy

-atrybuty relacji – zwiększanie i zmniejszanie liczby kolumn

Problem w tym, że w każdej kratce należy powtórzyć informacje przechowywane w pierwotnej relacji.

Anarchie: dodawania, usuwania, modyfikacji.

Model redukcyjny-rozwiązaniem tego problemu jest pozostawienie pierwotnej relacji „pracownik” oraz dodanie obu nowych „stanowisk” oraz „zatrudnienie”.

Systemu eksperckie:

Etapy procesu przetwarzania wiedzy technologicznej:

Rodzaje wiedzy:

a)wiedza „dokładna”- logika

b)wiedza „przybliżona” – logika rozmyta?

*w reprezentacji „dokładnej” wiedza jest tworzona na podstawie przesłanek i konkluzji

*w reprezentacji „przybliżonej” wiedza jest tworzona na podstawie:

-dokładnych konkluzji na podstawie przybliżonych przesłanek

-przybliżonych konkluzji na podstawie dokładnych przesłanek

-przybliżonych konkluzji na podstawie przybliżonych przesłanek

Przyczynami „przybliżenia” wiedzy są:

-losowy charakter zdarzeń

-pomijanie wpływu „małych” przyczyn powodujących losowość zależności

-brak komputerowej wiedzy o badanym obiekcie

Do najczęściej stosowanych metod reprezentacji wiedzy należą:

-metody logiki formalnej i rachunek …cos tam

-metody sieci semantycznych

-metody wykorzystujące zależności regałowe oraz zapis reguł

-ramy

-tabele decyzyjne

-drzewa decyzyjne

-metody przybliżone reprezentacji wiedzy

Do tworzenia systemów eksperckich stosuje się oprogramowanie:

-C

-języki programowania funkcyjnego np. Lisp i deklaratywnego np. Prolog

-języki programowania systemów eksperckich np. Clips

-szkieletowe systemy eksperckie EMYCIN, MAS, Nexpert Object

-metosystemy?? Eksperckie

IDENTYFIKACJA ->opis problemu-> KONCEPTUALIZACJA

->NORMALIZACJA-> IMPLEMENTACJA

System ekspercki CAPP:

-opracowanie systemu wymaga decyzyjne modelowanie

-założenia do projektu systemu

-zasób wiedzy przechowywany w technologicznej bazie wiedzy jest uzależniony od wymaganej funkcjonalności systemu

-formalny zapis konstrukcji wyrobu stanowi dane wejściowe systemu eksperckiego

Dobor materiału wejściowego-> dobór obróbki wstępnej -> zasadniczej -> końcowej

Baza wiedzy technologicznej zawiera elementy wiedzy pozyskiwane od ekspertów:

Moduł wnioskowania

Moduł dialogu

Moduł generowania

Moduł objaśniania i pomocy

Sposoby reprezentacji wiedzy technologicznej:

-regałowa

-ramowa

-mieszana