CIM

W ostatnich dziesięcioleciach XX w powstał globalny rynek przedmiotów i urządzeń powszedniego użytku przeznaczonych na rynek konsumencki. Efektem tego jest obserwowany wzrost konkurencyjności wyrobów oraz wymagań klientów dotyczących funkcjonalności, trwałości, estetyki i ceny. Aby sprostać oczekiwaniom klientów konkurujące ze sobą firmy poszukują nowych rozwiązań organizacyjnych i technologicznych.

Po wnikliwej analizie podstawowych procesów wytwarzania oraz procesów pomocniczych mających wpływ na koszty i jakość wyrobów można dojść do wniosku, że większość rezerw prostych konwencjonalnych procesów technicznych jest na wyczerpaniu. Stosuje się już ultraszybkie metody obróbki i bardzo trwałe materiały narzędziowe. Postęp w dziedzinie konstrukcji obrabiarek i narzędzi doprowadził do tego, że dla osiągnięcia niewielkiego wzrostu wydajności lub jakości trzeba wyłożyć znaczne środki na badania i wdrożenie nowych materiałów i technologii. W tej sytuacji, aby poprawić swoją pozycję na wymagającym rynku, wytwórcy muszą sięgać do rezerw związanych z przepływem informacji sterującej produkcją. Okazuje się, że proces produkcyjny wymaga bardzo dużej ilości powiązań informacyjnych zsynchronizowanych precyzyjnie w czasie. W konwencjonalnych systemach wytwarzania przepływ informacji nie ma charakteru zintegrowanego i zsynchronizowanego. Wynika to z charakteru nośników informacji ( dokumentacja papierowa, informacja telefoniczna, fax. itp.)

Bardzo duży wzrost możliwości obliczeniowych komputerów osobistych ( PC) w ostatnich latach oraz spadek ceny spowodował, że coraz większa liczba producentów upatruje rozwiązania swoich problemów w szerokim zastosowaniu technik informatycznych do zbierania danych, przesyłania i przetwarzania ich w systemach decyzyjnych oraz wykorzystania do sterowania produkcją na wszystkich jej etapach. Trzeba podkreślić, że możliwości te uległy dalszemu powiększeniu po zastosowaniu lokalnych i rozległych sieci komputerowych.

Można powiedzieć, że powstała na pewnym etapie wdrażania oprogramowania wspomagającego pracę przedsiębiorstwa pewna filozofia, którą nazwano w języku angielskim Computer Integrated Manufacturing (CIM). W języku polskim przetłumaczyć to możemy jako wytwarzanie komputerowo zintegrowane. Istotą tak określanej filozofii wytwarzania jest to, aby informacja wygenerowana w dowolnym punkcie procesu wytwarzania docierała w możliwie krótkim czasie do tych odbiorców, których działanie jest uzależnione od niej. Jednocześnie należy zapewnić filtrację dostępu do informacji tak, aby szum informacyjny nie utrudniał podejmowania trafnych decyzji. Koncepcja CIM zakłada sprzęgnięcie dotychczas istniejących programów oraz zainstalowanie nowych w tych komórkach, które dotychczas wymieniały informację konwencjonalnymi metodami.

Biorąc pod uwagę, że szereg metod zarządzania produkcją takich jak np: Current Engenieering (CE) - projektowanie współbieżne, TPS (Toyota Production System)mogło być realnie wdrożone tylko przy koncepcji CIM, można stwierdzić, że umożliwia ona skokowy wzrost wydajności oraz potanienie produktów wytwarzanych masowo.

Składniki systemu CIM w zastosowaniu do zintegrowanego wytwarzania

Składniki zintegrowanego komputerowo systemu wytwarzania są często określane jako techniki CAx. Pierwsze dwie litery akronimu to Computer Aided natomiast x symbolizuje funkcję, jaka spełnia oprogramowanie. Spośród wielu technik i programów wspomagających funkcjonowanie procesów produkcyjnych należy wymienić:

- CAD ( Computer Aided Design)- komputerowo wspomagane projektowanie. Pakiety narzędzi programowych służących do modelowania geometrycznego oraz interakcyjnych prac obliczeniowych. W wyniku działania tych programów zostaje opracowana dokumentacja konstrukcyjna zawierająca zapis struktury produktu i listy kompletacyjne.

- CAE ( Computer Aided Engenieering) - komputerowe wspomaganie prac inżynierskich. Systemy CAE pozwalają na korzystanie z zaawansowanych programów symulacyjnych. Symulacja dynamicznych obciążeń, naprężeń, odkształceń lub efektów obciążeń cieplnych w dużym stopniu pozwala na optymalizację powstającej konstrukcji.

- CAP ( Computer Aided Planning) - komputerowo wspomagane planowanie procesów. Oprogramowanie tego typu pozwala na obsługę zadań technologicznego przygotowania produkcji z wykorzystaniem systemów ekspertowych i baz danych.

- CAM (Computer Aided Manufacturing) - komputerowo wspomagane wytwarzanie. Grupa programów przeznaczonych do tworzenia programów sterujących urządzeniami i obrabiarkami.

- CAQ (Computer Aided Quality) - komputerowo wspomagane sterowanie jakością. Ta grupa oprogramowania realizuje techniki i metody pozwalające na projektowanie, planowanie oraz realizację procesów pomiarowych. Na podstawie zarchiwizowanych danych można stosując procedury kontroli jakości ocenić stabilność procesów technologicznych oraz generować wskazania zmierzające do poprawy jakości. Ponieważ CAQ spełnia zadania kontrolne w odniesieniu do przedmiotów we wszystkich fazach obróbki, to jest on sprzężony z danymi generowanymi z innych modułów CAx.

- TDM ( Total Data Management) - totalne zarządzanie danymi.

Kompleksowe zastosowanie technik zawartych w strukturze CIM wymaga wnikliwej analizy konwencjonalnych powiązań między poszczególnymi komórkami przedsiębiorstwa i odtworzenie ich już na płaszczyźnie komunikacji między modułami programowymi. Takie powiązania można zaobserwować we wszystkich fazach powstawania wyrobu.

Począwszy od fazy koncepcyjnej oraz rozwoju konstrukcji, w trakcie której konstruktor wprowadza do systemu CAD zapis cech wyrobu istotnych z punktu widzenia klienta, do fazy kontroli i analizy jakości gotowego już wyrobu realizowanej z zastosowaniem narzędzi programowych typu CAQ. Wnioski z analizy jakości wyrobu oraz z analiz wynikających z pracy serwisu naprawczego trafiają do systemu CAD. Można również zaobserwować wpływ na konstrukcję wyrobu problemów ujawnionych w fazie projektowania procesów technologicznych obróbki i montażu z zastosowaniem CAP.

Pojęcie CIM

Po raz pierwszy uzyte przez J.Harrington (1973)

Sa to systemy produkcyjne, w których wszystkie czynności związane z procesami produkcji wyrobów- zarówno procesy materialne, jak i procesy informacyjno- decyzyjne - są zintegrowane dzięki wykorzystaniu środków technologii komputerowej.

W CIM sa dwa obszary : organizacyjny i techniczny

Aspekty organizacyjne wspomagane sa przez PPS - komputerowo wspomagane zarzadznie

Aspekty techniczne wspomagane sa przez :

• CAE - komputerow spomagane obliczenia

• CAD - =||= projektowanie

• CAP - =||= planowanie

• CAM- =||= wytwarzanie

CAQ- =||= zapewnienie jakości

Z jakich podsystemów składa się CIM zintegrowany system kierowania produkcją?

CIM (Computer Integrated Manufacturing) to komputerowo zintegrowany system zarządzania produkcją. Łączy w sobie funkcje przedsiębiorstwa takie jak :

• projektowanie wyrobów (CAD)

• planowanie produkcji (CAP)

• wytwarzanie (CAM)

• kontrola wymogów jakościowych (CAQ)

• obliczenia oraz symulacja (CAE), przy czym jest to także połączenie funkcji CAD i CAP

• prace administracyjne (CAA)

Poszczególne podsystemy CIM mogą być łączone i integrowane w różny posób. Z punktu widzenia procesów informacyjnych logistyki źródłem istotnych informacji wykorzystywanych w sterowaniu są następujące podsystemy :

• CAD i CAE jako baza informacyjna w ustalaniu zakresu zużycia materiałów, norm zużycia, struktury asortymentowej itp.

• CAP i CAE jako baza informacyjna o rozmiarach i strukturze produkcji do celów planowania potrzeb materiałowych

- CAP, CAE i CAA jako baza informacyjna o zapasach, zakupach, miejscach magazynowania itp.

---