1

I- Introduction مقدمة

IE 469 Manufacturing Systemsصنع نظم التصنيع 469

2

A- Purpose of Mfg System نظام من الغرض التصنيع

للنظام األساسي الغرضمنتجات إنتاج هو التصنيعي

الوظيفة) سلعية تحققالجمالي والمظهر بها المرغوبعلى التشغيل عند والسالمةالجودة وعالية والبيئة األفراد

ومنخفضة األداء وموثقة , ) السعر ومقبولة تعمل الصيانة

بمكتسبات المجتمع تزويد علىواقتصادية :- اجتماعية كالتالي

االقتصادية • الثروة االقتصادية تحسين الثروة تحسينفي • وظيفية في مكاسب وظيفية مكاسب

تقنية ومهارات تقنية المجتمع ومهارات المجتمعمتقدمة متقدمة

السلوكيات • السلوكيات تحسن تحسناالجتماعية االجتماعية الحضارية الحضارية

المعيشة • مستوى المعيشة تحسن مستوى تحسن . الحياة . وجودة الحياة وجودة

The main purpose of manufacturing is to provide desired products )goods( )achieving the required quality of function, authentic, operation safety to people and environment, reliable, maintainable, and acceptable price. It should provide social and economical gains including:

• Develop economical wealthDevelop economical wealth• Develop jobs and technical skillsDevelop jobs and technical skills • Improve civil & social behaviourImprove civil & social behaviour• Improve standard of living quality of Improve standard of living quality of

lifelife. .

3

A- Purpose of Mfg System نظام من الغرض التصنيع

The importance of the Manufacturing role in society can be as shown in figure

هو كما هرمي كشكل االقتصاد في التصنيع نظم دور أهمية وتظهرموضح :-

Expanding Economical Baseاالقتصادية القاعدة توسع

Social & Economical Gainsواالقتصادية االجتماعية المكتسبات

4

B- Economical Model of Mfg Systemالتصنيع لنظام االقتصادي النموذج

كنموذج االقتصاد في التصنيع نظم دور ألهمية نموذج وضعالمكبر لالقتصاد المبسط Simplified Keynesianكينسيان

Macroeconomic Model التالي كالشكل النموذج :- وطور

سلع صناعاترأسمالية

Capital product manufacturers

سلع صناعاتاستهالكية

Consumer product manufacturers

المجتمع Households

البنوك Banks

الحكومةGovernment

الوطني الدخل National Income Y

الحكومي GovernmentالدخلIncome X

الطلب Jالحكومي

طلب المستهلكي

Hن

طلب P الصناعة

5

C1- Brief History تاريخية نبذة

للتطور , نظرا متغيرة طبيعة ذات بيئة الصناعية البيئة تعتبر [ مهارة خبرات الصناعية التقنيات في المستمر والتجديد - – – األنظمة- تصميم المواد والتجهيزات المعدات العمل

.] .......- – وغيرها العمل دراسة والرقابة ذلك التخطيط ذلك ومع ومعالصناعي للتطور اساسية مراحل ثالث تمييز الصناعي يمكن للتطور اساسية مراحل ثالث تمييز يمكن

:-واستراتيجياتهواستراتيجياته كالتالي وهيالحرفة- 11 الحرفة- مرحلة :-)Craftsmanship Phase )BC-1700(Craftsmanship Phase )BC-1700مرحلة -: اعتمدت

ومهاراته اإلنساني الجهد استخدام على المرحلة هذهالمختلفة , التصنيع عمليات بمهام للقيام وذكاؤه التشغيلية

على المرحلة هذه في التصنيع اإلستراتيجيات ركزت وقد . للعمالة المباشرة التكلفة خفض

6

C2- Brief History تاريخية نبذة

الميكنة- 2 :-)Mechanization Phase )1700-1950مرحلة – ( البخار الجديدة الطاقات باستخدام المرحلة هذه تميزت , والماكينات( المعدات آلليات الحركة لتوليد الكهرباءالماكينات جهد استخدام على المرحلة هذه واعتمدت

, مفاهيم ظهرت وقد وذكاؤه لإلنسان التشغيلية ومهارات : وتخصص تقسيم المثال سبيل على منها لذلك مصاحبة - – – – العمل دراسة اإلنتاج خطوط العلمية اإلدارة العمل

. والمعدات والمنتجات للعمليات والقياس التقيس

المرحلة هذه في التصنيع اإلستراتيجيات ركزت وقديلي :- ما على

•] تشغيل ] – – عمليات منتجات الصناعية المعلومات تقيسفى • الثابتة واألوتوماتية للميكنة المكثف االستخدام

اإلنتاج خطوطالمواقع • ومخططات الكبير لإلنتاج اإلنتاج أنماط تطوير

إنتاجها لخطوطمعدالت • أعلى وتحقيق للعمليات اإلنتاج كفاءة تحسين

لها إنتاجوسائل • بتطوير المنتجات جودة مستوى رفع على العمل

الجودة وضبط رقابةالكلية • التكاليف االعتبار في باألخذ التكاليف خفض

لإلنتاج

7

C3- Brief History تاريخية نبذة

والمعلوماتية- 3 األوتوماتية Automation & Information Phaseمرحلة)1950-Now(

المبرمجة األتمتة مفاهيم باستخدام المرحلة هذه تميزتالمعلومات ونظم ,والحاسبات

قدراتها ورفع الماكينات جهد استخدام على المرحلة هذه اعتمدت حيث( والتشغيلية (التحكمية اإلنسانية المهارات محل (لتحل اإلنسانية المهارات محل الصناعي لتحل الذكاء وبناء

) المتوارثة) القرارات أخذ في اإلنساني الذكاء محل (لتحل المتوارثة) القرارات أخذ في اإلنساني الذكاء محل ,لتحل

والمعلومات الصناعي العتاد من كال لتطوير تقنيات ظهرت وقدكالتالي :- الصناعية

الصناعي- 1 ومعدات :-Hardwareالعتاد ماكينات بتقنيات تتعلقوالمناولة التصنيع لتتناول وأدوات بينها والربط الحاسبات وأجهزة

-: وتشمل والتحكم التشغيل أساليب وتعالجالرقمي • )Numerical Control )NC, CNC, DNC التحكم Robotics الربوطات•األوتوماتي • AC(, Programmable Logic Controllers( Adaptive Control) التحكم

)PLC( األوتوماتى • والتخزين )Automated Retrieval and Storage )R/S االسترجاعاألوتوماتي • )Automated Inspection )CM, MV الفحصاألوتوماتي • اإلنتاج ,Automated Production Control )FDC, AIM, BC رقابة

OCR, MV( الحاسب • )Computer Networks )LANS ,Fiber Optics شبكات

8

C4-Brief History تاريخية نبذةالمعلومات :-Softwareالبرامج- 2 ونظم برمجة بتقنيات تتعلق

: وتشمل الحاسبات باستخدام ومعالجتها لتناولهااإلدارة • )Business Information)CAB; Payroll-Accounting معلوماتالهندسي • والتحليل التصميم Design ]CAD[, Engineering معلومات

Analysis ]CAE[ التصنيع • - Manufacturing ]CAM; CAPP-NC Programs –CAQ –CAI –MRP معلومات

CAFD[

الحاسب • اتصاالت ]Computer Communication ]MAP, MAPI برامجالمعلومات • Information Data Basesقواعدالخبرة • وأنظمة الصناعي Artificial Intelligence and expert Systems الذكاء

ما على المرحلة هذه في التصنيع اإلستراتيجيات ركزت وقد يلي :-

•] تشغيل ] – – عمليات منتجات الصناعية المعلومات أتمتةلتلبي • المرونة لزيادة المبرمجة لألتمتة المكثف االستخدام

المنتج المتنوعة الطلباتمتطورة • والمجسات الذكية لألدوات المكثف االستخدام

المعقدة والتقنياتلها • التحكم ومعدات الصناعية الخاليا لوحدات القياسي التصميملها • إنتاج معدالت أعلى وتحقيق للعمليات اإلنتاج كفاءة تحسينالجودة • نظم بتطوير المنتجات جودة مستوى رفع على العملالتوزيع • حتى التصميم من مكوناتها بجميع التكاليف خفض

9

1a- Manufacturing system :definition تعريف بنظام اإلنتاج

It is the production system which produces goods and parts assembled to them.

لها المتممة واألجزاء معينة سلع إلنتاج نظام

It is a system composed of : من مركبة مجموعة هو

Hardware composing the manufacturing facility )groups of equipments and technologies(, الصناعي العتاد

Software composing manufacturing support ) group of programming tools and technologies(, واستراتجيات برمجيات

العمل وآليات

Peoples composing manning )group of operating and managing personals( األفراد

It is divided to two categories:

10 Production System نظاماإلنتاج

1b- Manufacturing System Categories طبقتي نظام اإلنتاج

1- Manufacturing system support المساندة التصنيع نظمo Product design / CAD-CAMo Process planningo Production planning and controlo Maintenance planning and control, o Quality operation and management, etc.

2- Manufacturing system facilities المساندة التصنيع تسهيالتo Production machines technologieso Material handling system technologieso Automation and control technologieso Storage retrieval system technologies, o Quality inspection system technologies, etc.

11

Support Sub-system

Facility

Production Cycle 1c- Manufacturing System in اإلنتاج دورة في التصنيع نظام موقع

1- Market2-product3- Production DesignNew

product

4- Operation

5- Manufacturing system

6- Quality Inspection

AvailableSuitable capacity

YesYes

Yes

No

No

No

Receiving & Storage

Mfg System Components Design & analysis

Warehouse & Shipping

12

1b- Information Cycle in Manufacturing System

Information Cycle in manufacturing

Manufacturing Facility

Man

ufactu

ring

Plan

nin

g

Manufacturing Control

Bu

sin

ess

Fu

nct

ion

Product Design

Costumer order

13

التصنيع نظام 1d- Manufacturing Systemمكوناتcomponents

1- Production Equipment اإلنتاج معداتo Inspection Equipment الفحص معداتo Machine Tools والتشكيل التشغيل ماكيناتo Treatment Equipment المعالجة معداتo Assembly Equipment التجميع معدات

2- Handling Equipment المناولة معداتo Loading/unloading والتفريغ التحميلo Work Positioning المعدة على وضعo Work Transport التنقل o Pallet fixture & work carrier التثبيت منصة

والتحميل3- Control system التحكم أنظمةo Work Instruction o CNC programso Handling controlo Production scheduleo Failure diagnosticso Safety Monitoringo Quality controlo Operation management

4- Human Resources مصادربشرية

o Direct labour to carry work or operate machines

o Direct labour to manage automated system as computer operator, programmers

o Indirect labour to maintain and repair the system

14

التصنيع نظام 1e- Manufacturing SystemأنشطةOperations

Three main Manufacturing activities

Combined technological equipments are used for these operations. Hence composing a manufacturing system has special production characteristics

بذلك مكونة العمليات لهذه مركبة تقنية معدات وتستخدم . معينة إنتاجية وخصائص خصوصية ذات تصنيع نظام

1 -Manufacturing Operations• Shape changing and Material

treatment processes• Assembly processes• Inspection processes

3- Control Operations

War

ehou

sin

g &

sh

ipp

ing

Rec

eivi

ng

& s

tora

geRaw Material Products

2- Material handling Operations

15

التصنيع نظام 1f- Manufacturing SystemأنشطةOperations

Type of Manufacturing activities

Production operations

Add value Processes قيمة إضافة أساليبo Shape Changing Processes الشكل تغير أساليبo Property Changing Processes تغير أساليب

الخصائصo Surface Enhancing Processes تحسين أساليب

السطحo Assembly Processes التجميع تضيف No add value Processes أساليب ال أساليب

قيمةHandling Processes المناولة أساليبStorage Processes التخزين أساليبInspection & Tests Processes الفحص أساليب

واالختبارControl and adjusting Processes الضبط أساليب

والتحكم

16

الصناعات 2a- Types of Industriesأنواع

International Standard Industrial Classification ]ISIC[

Primary أولية { basic أساسية}:- Mining – Agriculture – Fishing – Quarries – Petroleum - Forestry

Secondery ثانوية { transfer تحويلية}:- Plastic – Car – Aerospace – Electronics – textile – Publishing – Food processing – Power – wood processing, - glass & ceramic – Paper – pharmaceuticals – Chemical -etc.

Tertiary ثالثة -: {الخدمة Service} درجةBanking – Education – Government – Insurance – Real state – Repair and maintenance – Wholesale & Retail trade – Tourism- transportation, etc.

17

المنتجات 2b- Types of productsأنواع

International Standard Industrial Classification ]ISIC[ for manufacturing sector

CodeProduct Manufactured

31Food, Beverages, Tobacco

32Textile, Wearing apparel, Leather goods, Furs

33Wood and wood products, Cork products

34Paper, paper products, printing, publishing, bookbinding

35Chemical, coal, petroleum, plastic, rubber, product fro these materials, pharmaceuticals

36Ceramics, glass, non-metallic mineral products )i.e. cement(,

37Basic metal )Aluminium, steel, etc.(

38Fabricated metal products, machineries, equipments )e.g. cars, aircraft, office equipment, cameras, computers, etc.(

39Other manufactured goods )e.g. jewellery, musical instruments, sporting goods, toys, etc.(

18

Manufacturing System التصنيع نظام

Input• Material المواد • Energy الطاقة • Demand الطلب • Information

المعلومات• Capital المال رأس• Management اإلدارة

3a- manufacturing system modelling نموذجنظام التصنيع

Output• Good Productالسلع • Service الخدمة • Information

المعلومات• Defects and Scrap

المعيبة الموادوالفاضالت

External Factors خارجية عوامل• Economical اقتصادية• Social اجتماعية• Political سياسية

Some Performance Measureاألداء قياس وحدات بعض

• Throughput Time اإلنتاج خالل زمن• Production Rate اإلنتاج معدل• Work in Process Inventory العملية بين التخزين• Defective % المعيب المئوية النسبة• 0n time delivery % التوريد لزمن المئوية النسبة• Production volumes اإلنتاج حجم• Cost التكلفة

19

3b- I/0 Models نظام ومخرجات مدخالت نماذج التصنيع

Manufacturing System

Sale FluctuationsRaw material )Availability & cost(Business EnvironmentSocial PressuresResources and Plans

Production RateProduct QualityDeliveryProfitReputation

a( Overall View )parnaby, 1978(a( Overall View )parnaby, 1978(

Transformation

INPUT: FACTORS OF PRODUCTIONObjectsMeans )equipment(LaborsInformation

OUTPUT: GOODSTangibleintangible

b( Basic meaning of manufacturing )Hitomi, 1979(b( Basic meaning of manufacturing )Hitomi, 1979(

20

3c- I/0 Models نظام ومخرجات مدخالت نماذجالتصنيع

Manufacturing Facility

ADD VALUE

INPUT: OUTPUT:

c( Wealth Creation by manufacturing )Lupton, 1986(

WEALTH

Replenish

21

3d- I/0 Models نظام ومخرجات مدخالت نماذجالتصنيع

d( Manufacturing system information and control )Chang,et., 1991(d( Manufacturing system information and control )Chang,et., 1991(

AssemblyProcess Parts ProductsFactory Center CellWork

Station

Profitability

Inventory Levels

Product Quality

Performance

Average Tardiness

Market Forecast

Capacity Planning

/Master Schedule

InventoryMGT.

ScheduleProd,Rate.

Planning

InventoryMGT.

Product,Process

Planning

22

4a- Types of Mfg Systems التصنيع نظم أنواع

Dedicatedمكرس Specialخط

خاص

Variety التنوع

Qu

anti

ty

ةمي

كال

Mass production

كبيرة بسعة إنتاج

Flexibility

متنوع مرن أنتاج

Flexibleعام

ومرنStandard

Equipment معدات قياسية

Flow مستمر Mass

متدفق

Variety التنوع

Qu

anti

ty

ةمي

كال

Batch دفعات Job

تعاقدي

23

4b- Types of Mfg Systems التصنيع نظم أنواع

b( Types of Production Characteristics L=Low,M=Medium,H=High

Workload balance Difficult Difficult Fair Easy

Control Easy Easy Fair Difficult

Pre-planning Once Few Complex Complex

Job instruction L L M H

Supervision L L M-H H

Worker Skill L L M-H H

Characteristic

Type of ProductionFlow Mass Batch Job shop

Layout Product Product Process Process

Handling Types Fixed bath Fixed bath Mobile Mobile

Equipment Types Special Special Special/General General

HMLLWork In-process

HMLLProduct Variety

LMHHQuantity

Flexibility L L M H

Unit Cost L L M-H H

Cycle Time L L M-H H

Prod. Rate H H M L

24

4c- Continues & discrete Manufacturing المستمر التصنيع والمتقطع

Manufacturing processes

Input OutputContinuous

)Flow(

Manufacturing processes

Input OutputInput OutputContinuous

)Batch(

Manufacturing processes

Discrete units )Flow(

Input Output

Manufacturing processes

Discrete Units )Batch(

Input Output

25

5a- Types of Mfg Systems Layout مخططات أنواعالتصنيع نظم

اإلنتاج Production Typesنمطتعاقدي

JobدفعاتBatch

مستمرFlow

متدفقMass

المخططات Layout Types أنواع

منتجProduct

تقنية المجموعات

Group Technology

عمليةProcess

خاص موقعي

Fixed Position

26

Product Layout

Process LayoutFixed Position

5b- Types of Mfg Systems Layout مخططات أنواعالتصنيع نظم

27

5c- Types of Mfg Systems Layout نظم مخططات أنواعالتصنيع

Group Technology Layout

Process Layout

28

5d- Types of Mfg Systems Layout مخططات أنواعالتصنيع نظم

29

5e- Types of Mfg Systems Layout نظم مخططات أنواعالتصنيع

30

5f- Types of Mfg Systems Layout نظم مخططات أنواعالتصنيع

31

5j- Types of Mfg Systems Layout نظم مخططات أنواعالتصنيع

Characteristic

Type of LayoutProduct Process

Group Technology

Fixed Position

Supervision L H M H

Worker Skill L H M-H H

ML-MHLThroughput Time

LLM-HLWork In-process

Unit Cost L H M-L H

Prod. Rate H H M L

MM-HM-HLManufacturing Flexibility

HM-HHLProduct Flexibility

MMM-LLDemand Flexibility

MHHHWorker Utilization

MM-HM-LHMachine Utilization

Types of Layout CharacteristicsTypes of Layout Characteristics L=Low,M=Medium,H=High

32

التصنيع نظام 6a- Manufacturing Systemتصنيفclassification

Manufacturing systems are classified according to the following:

FactorSymbolsMeaning Remarks

1Type of operation performed

PrProcessing

AssAssembly

2Number of stations and System layout

ISingle, n=1Low np=number of part/product , no= number of processing

IIMultiple with fixed route n>1

Medium np, no

IIIMultiple with variable route, n>1

High np, no

3Level of automation

MManuel VS

Manning level Hhydroid Semi automated VS.

AFull automation

4Part/product variety

)product flexibility(

SSingle model Identical products VS.

One setup at start

BBatch hard product )substantial( variation

Multiple setup as model change

XMixed soft product )some( variation

Changeover in setup or program

n

ww

n

wM

n

iiu

1

33

التصنيع نظام 6b- Manufacturing Systemتصنيفclassification

34

التصنيع نظام 6c- Manufacturing Systemتصنيفclassification

35

التصنيع نظام 6d- Manufacturing Systemتصنيفclassification

36

التصنيع نظام 6e- Manufacturing Systemتصنيفclassification

37

التصنيع نظام 6f- Manufacturing Systemتصنيفclassification