curs 9 sap

7/23/2019 curs 9 SAP

1/11

Sisteme Avansate de Producie - MASTER IFI anul I

Curs 9

1

SISTEME INTEGRATE DE PRODUCIE

Sistemul integrat de producie(CIMComputer Integrated Manufacturing) exprim conceptul

de integrare a activitilor de proiectare / fabricaie pe reea de calculatoare prin transferul direct al

informaiilor din faza deproiectare n faza de fabricaie. Transferul datelor din proiectare n fabricaie se

face prin interfaa CAD cu CAM numit programare CNC i distribuia informaiilor n sistem/proces

prin interfaaDNC (Distribution Numerical Control), direct mainii-unelte cuNCprintr-o reea intern de

telecomunicaii.

Obiectivele CIM - ului constau n integrarea pe reea de calculatoare a tuturor funciunilor

produciei pn la livrarea/desfacerea Pfla client.

Figura 4.1.Relaiile CAD/CAM cu CIM

7/23/2019 curs 9 SAP

2/11


Curs 9

2

Figura 4.2.Coninutul funciilor produciei

9.1. Tipuri de sisteme integrate

Este posibil diferenierea tipurilor de CIM n funcie de diferitele combinri dintre integrri i n

funcie de tipurile de integrare care se ntlnesc. Dei, oricare dintre variante este posibil, s -au identificat

patru cu cea mai mare frecven de implementare. Acestea sunt:

Sistem integrat I: se produce doar o integrare funcional n cadrul subsistemului operaional,

nsoit de o automatizare i control ale produciei. Acest tip se folosete cnd ntreprinderea concureaz

pe o pia matur, cu produse standardizate i fundamentate pentru a face fa concurenei clar definite,

bazat cu prioritate, pepreuri. Obiectivul de baz este atingerea eficienei ieficacitii produciei.

Sistem integrat II: integrarea se produce pe subsistemele de marketing i cel operaional. De

obicei, se ntlnete pe pieele pe care produsele se afl n faza maturitate, dar concurena nu se bazeaz,

doar pe preuri, ceea ce genereaz l necesitatea de a putea introduce schimbri n posibilitile de a

aciona ale sistemului. Nu trebuie s se urmreasc numai automatizarea planificrii i controlului

produciei ci si automatizarea tehnologiilor pentru proiectarea produselor iproceselor. Este vorba despre

un tip de sistem integrat tranzitoriu, de la care ntreprinderile se deplaseaz spre tipul I sau spre tipul III.

7/23/2019 curs 9 SAP

3/11


Curs 9

3

Sistem integrat III: ntreprinderile care adopt acest tip de sistem integrat obinuiesc s fie

puternic integrate intern, dar foarte puin integrate n ceea ce privete clienii i furnizorii,

ntreprinderea concureaz prin calitate, costuri totale, rapiditate n livrri i flexibilitate. Combinaia

sa de produse este mai ampl i este supus la mari schimbri. Suntdiferite circumstanele care fac

din acest tip de sistem integrat cel mai adecvat dintre toate. Prima dintre acestea afecteaz

ntreprinderile care trebuie s se confrunte cu piee cu consum masiv, ntruct vor trebui s fac un

efort continuu pentru a genera produse noi i mai bune; procesul su de proiectare i de introducere pe

pia necesit integrarea funcional, organizatoric i strategic. A doua circumstan, care face acest

tip s fie adecvat, se observ doar cnd ntreprinderea vinde capacitate rezolutiv" clienilor si,

adic, cnd acetia nfrunt o problem specific care necesit bazarea pe tehnologie, experien i

capaciti de care n acele momente clienii nu dispun. n aceast situaie, cumprtorul pune

problema i furnizorul trebuies o rezolve. n ultimul rnd, acest sistem poate fi cel mai potrivit cnd

un sistem integrat mai mic lucreaz cu unul mai mare, primul acionnd ca vehicul pentru integrarea

celui de-al doilea. Dac totui integrarea nu se reuete, ar fi mai bine s se recurg la urmtorul tip de

sistem integrat.

Sistem integrat IV: Este tipul cel mai complex, avnd n vedere c sunt necesare toate tipurile

de integrare ca o cerin prealabil pentru plasarea oricrui produs pe pia. Este cel mai potrivit

atunci cnd produsul se afl n primele etape ale ciclului de via.

Tehnica de calcul necesar sistemului integrat de producie reprezint complexul software /

hardware / comunicaii capabil, pe baza unor algoritmi implementai, srealizeze conducerea optimal, n

timp real, a fabricaiei.

Sistemul integrat de producie (CIM) reunete sub cupola sa un mnunchi de subsisteme de sine

stttoare, figura 4.1, dezvoltate ca urmare a utilizrii informaticii n activitile ciclului de via ale

produsului: concepie, planificare, fabricaie, control, mentenan. Conceptul CIM cuprinde urmtoarele

subsisteme: PP&C - Planning Production & Control (Planificarea i Urmrirea Produciei);

CAD - Computer Aided Design (Concepia ConstructivAsistatde Calculator);

CAE - Computer Aided Engineering (Ingineria Asistatde Calculator);

CAPP - Computer Aided Process Planning (Concepia Proceselor de Fabricaie Asistat de

Calculator);

CAM - Computer Aided Manufacturing (Fabricaia Asistat de Calculator);

CAP - Computer Aided Planning (Planificarea Asistat de Calculator);

CAQ - Computer Aided Quality (Calitatea Asistatde Calculator);

CAS - Computer Aided Service (Mentenana Asistat de Calculator).

7/23/2019 curs 9 SAP

4/11


Curs 9

4

Sistemul CIM poate fi comparat cu un sistem automatizat, n care se disting cele dousisteme principale:

sistemul de conducere, constituit din subsistemul PP&C;

sistemul operativ, compus din subsistemele CAD, CAE, CAPP, CAM, CAP, CAQ, CAS.

Fiecare subsistem, la rndul su, poate fi considerat ca un sistem automatizat, fiind compus dintr-o

parte de conducere i o parte operativ, respectiv o parte software i o parte hardware.

Bonuri demateriale

Trasee deprocesare

Echipamentede fabricaie

ConcepereaDesign-ul

produselor

Proiectareconstructiv

Planificareaoperaiilor

CAP

CAD

CAD

Planificare

CAD / CAM

Lansareacomenzii

Perfecionarea

gradului dencrcare

i sincronizare

Programareacapacitii

Managementulmateriilor prime

Planificareacererilor

independente

Calculaiacosturilor

Producie

Controlulcomenzii

(Departamentul

vnzri)

Planificareaiurmr

ireaproducieiPP&C

CAM

Controlulfabricaiei

nregistrareadatelor de

producie

Monitorizare: cantitate timp cost

Controluldesfacerii

(Departamentulvnzri)

Controlul CN, CNC,DNC

Controlul mainilori roboilor

Controlultransportului

Controluldepozitrii

(al stocului)

Controlulasamblrii

ntreinere

Asigurareacalitii

P

lanificare

Producie

Figura 9.3.Sistem integrat

7/23/2019 curs 9 SAP

5/11


Curs 9

5

9.2. Componentele unui sistem integrat (CIM)

a) PP&C - Production Planning & Control (Planificarea i Urmrirea Producei) este un

domeniu clasic de aplicaie pentru procesarea electronic a datelor legate de ntregul proces de producie.

Termenul de PP&C este folosit pentru a descrie modul de folosire a sistemelor informatice pentru

planificarea, urmrirea i monitorizarea proceselor ciclului de via al produsului, de la faza de preluare a

datelor (comenzii) pn la expedierea produselor, innd cont, n acelai timp, de aspectele legate de

calitate, date de livrare i capacitate.

Sistemele PP&C sunt destinate s satisfac urmtoarele obiective operaionale:

mbuntirea cunoaterii datelor de livrare;

perfecionarea livrrii informaiilor (n fluxul informaional);

reducerea termenelor de livrare;

reducerea nivelurilor de stocuri n timp, cu pstrarea nivelurilor de disponibiliti n materiale i

componente.

Astfel, PP&C sprijin diverse activiti din ntreprindere sau din afara ei, ele fiind enunate sub

form de ntrebri:

ce produse finite trebuiesc fabricate, cnd i n ce cantitate?

ce grupuri de componente (repere) i subansambluri urmeaz s fie produse la un moment

dat i n ce cantitate?

cte repere urmeaz s fie comandate din afar, la ce calitate, la ce moment i de la care

furnizor?

ce nivel de capacitate este utilizat?

resursele materiale i umane disponibile sunt suficiente pentru a realiza programul de

fabricaie?

ce msuri de mrire sau micorare a capacitii de fabricaie trebuie s fie planificate n

cazul nevoii de depire sau micorare a capacitii disponibile?

n contextul planificrii i urmririi produciei se poate face o distincie ntre activitile de

planificare i cele de urmrire, figura 4.4.

Planificarea i urmrirea produciei industriale se bazeaz pe diferite tipuri de date. Acestea

servesc ca punct de plecare pentru funciile principale i complementare.

Tipurile de date sunt:

o date directoare - master date;

o

date (informaii) curente;o informaii variabile.

7/23/2019 curs 9 SAP

6/11


Curs 9

6

Fiierele de informaii formeaz baza sistemului PP&C, alctuit din prelucrarea comenzii,

circulaia materialelor, directive de producie i fiiere directoare:

fiierul director al clientului, necesar n vnzri, contabilitate i prelucrarea comenzii. El poate

fi utilizat de asemenea pentru planificarea vnzrilor i pentru directa promovare avnzrilor.

fiierul director al produsului, solicitat n principal pentru fabricaie i pentru opt imizarea

materialelor necesare.

fiierul comenzii curente, utilizat pentru comenzile clientului.

Figura 9.4.Funciile subsistemului PP&C

Pentru optimizarea materialelor sunt necesare, n general, urmtoarele fiiere: fiierul director al

materialelor, fiierul resurselor materiale, fiierul structurii listelor de piese, fiierul director al

furnizorilor, fiierul comenzii de cumprare curent.

n sfera PP&C s-au dezvoltat (la nceput sub formde principii) diferite metode de planificare a

produciei, dintre care se pot aminti: MRP, PERT, Kanban.

Sistemele de operare compatibile sau unificate i programele surssolicitate pentru subsistemul

PP&C nu sunt ncdisponibile la extensia necesar. Dacse considerde exemplu 76 de sisteme PP&C

disponibile pe pia, atunci numai 5% dintre acestea satisfac cerinele.

b)CAD - Computer A ided Design (Concepia ConstructivAsistatde Calculator)este termenulutilizat pentru folosirea mijloacelor informatice la concepia produselor ce urmeaza fi fabricate.

7/23/2019 curs 9 SAP

7/11


Curs 9

7

CAD reprezintun subsistem de bazn CIM, respectiv complexul hardware-software care asist

utilizatorul n conceperea i proiectarea produselor.

n figura 2.3. este prezentat mecanismul general de concepie i proiectare, distingndu-se i locul

unde intervine inteligena artificial.

Rolul CAD este acela ca pornind de la cerinele funcionale, estetice i constructive s fie

determinate, cu ajutorul calculatorului, proprietile de form, de material i de calitate ale obiectului.

Figura 9.5.Procesul de concepie i proiectare n subsistemul CAD

Sistemele CAD reprezintdeci integrarea metodelor tiinei calculatoarelor i a celor inginereti,

cuprinznd: baze de date, bnci de metode fundamentale i algoritmi, sisteme de comunicaie, sisteme de

grafic, programe de aplicaie. Un sistem CAD trebuie s aib capacitate de decizie care s includ

asignarea cerinelor de proiectare i a specificaiilor de proiectare. Aceste caracteristici includ prelucrarea

limbajului natural, transformarea i rafinarea prin chestionarea utilizatorului (interactiv) asupra gradului

de detaliere a proiectrii.

Crearea unui sistem CAD presupune integrarea informaiilor negeometrice i tehnico-

administrative cu informaiile geometrice, ntr-o bazde date i cunotine, ncorpornd deci realitatea .

Trecerea de la geometria analiticclasic, euclidian, la geometria axionometric, care se preteaz

la interfee logice asupra multor proprieti abstracte ale entitilor geometrice poate constitui soluia de

integrare a celor trei tipuri de informaii.

Astfel, a aprut necesitatea de a dezvolta sisteme CAD mai inteligente, n domeniul modelrii

grafice i geometrice.

7/23/2019 curs 9 SAP

8/11


Curs 9

8

c) CAE Computer Aided Engineer ing (I nginer ia Asistatde Calculator) este subsistemul

destinat optimizrii i calculelor inginereti cu ajutorul mijloacelor electronice de calcul.

CAE se ocupcu analiza i evaluarea proiectelor utiliznd tehnici asistate de calculator pentru a

calcula parametri operaionali, funcionali i de fabricaie ai produsului.

n cadrul procesului de proiectare, CAE i gsete locul la nivelul etapelor de sintez, analizi evaluare

i are de asemenea un loc bine determinat n cadrul conceptului de inginerie simultan.

La nivel de sintez a soluiilor, principala activitate a CAE este concentratpe tehnologicitatea

produsului, la nivel de analizi evaluare, CAE este utilizat pentru analiza calitii proiectului produsului.

Pe baza informaiilor CAE, proiectul produsului este iterat prin primii pai ai procesului de proiectare

pn n momentul n care este gsit soluia optim. CAE ofer instrumente utile pentru a sprijini i

ingineria tehnologic. Programele pentru a sprijini tehnologia de grup, CAPP i CAM sunt grupate sub

larga denumire CAE.CAE n etapa de analiz presupune:

n multe aplicaii, datele i informaiile utilizate ca intrri pentru programul CAE sunt sub forma

desenelor create n CAD. Fiierul cu informaii geometrice produs n CAD este utilizat de programul

CAE pentru obinerea informaiilor necesare analizei.

Aplicaiile CAE n etapa de analiza proiectrii au loc n doumari domenii: analiza cu metoda

elementelor finite i analiza proprietilor de mas(structur).

Analiza prin metoda elementelor finite este o tehnic numeric utilizat pentru analizarea istudierea performanei funcionale a unei structuri prin divizarea obiectului ntr-un numr mic de blocuri

numite elemente finite.

Analiza proprietilor de masse referla posibilitatea realizrii de calcule inginereti. Cele mai

comune aplicaii CAE au posibilitatea calculrii ariei sau volumului, iar cele mai complexe realizeaz

calculul centrelor de greutate, momentelor de inerie. Parametrii compleci sunt importani pentru analiza

geometriei reperelor care se afln micare de translaie sau de rotaie.

CAE n etapa de evaluare presupune:

Procesul de analiz al proiectului ofer informaii ample cu privire la diferitele alternative de

proiectare. Examinarea acestor informaii pentru a determina gradul de corespondenntre proiectul real

i obiectivele i specificaiile de proiectare iniiale este una dintre componentele procesului de evaluare.

Una dintre activitile CAE realizatn mod tradiional n etapa de evaluare a proiectului este construirea

i testarea prototipului utiliznd programe concepute n acest scop.

d)CAPP - Computer Aided Process Planning (Concepia Proceselor de Fabri caie Asistat' de

Calculator) este subsistemul destinat realizrii urmtoarelor categorii de activiti:

selectarea operaiilor de prelucrare

7/23/2019 curs 9 SAP

9/11


Curs 9

9

determinarea secvenei operaiilor de prelucrare

selectarea (alegerea) utilajului tehnologic

alegerea sculelor achietoare

determinarea necesarului de dispozitive de prindere a piesei

proiectarea schemelor de prindere i a dispozitivelor

stabilirea condiiilor de achiere.

Tendina este ca sistemele CAPP s nglobeze tot mai multe elemente de inteligen artificial,

urmrindu-se att interpretarea automata desenelor i metodelor de proiectare, dar i detalierea planului

de operaii, a modalitilor optime de prindere a piesei, analizarea economic a proceselor, precum i

generarea traiectoriilor optime de achiere.

Utilizarea sistemelor CAPP prezinturmtoarele avantaje:

reducerea cerinele de experienale tehnologului reducerea timpul de concepie a proceselor de fabricaie

reducerea costurilor, att n proiectarea proceselor, ct i n realizarea acestora

elaborarea proceselor de fabricaie n mod minuios i consistent

creterea productivitii.

e)CAM - Computer Aided Manufacturi ng (Fabri caia Asistat' de Calcul ator) este un termen

care nu are o consistenclar. Unii folosesc termenul pentru a defini prelucrarea asistatde calculator,alii includ n CAM funciile de control ale produciei. Cel mai adesea, CAM desemneazasistarea cu

calculatorul a procesului de fabricaie. n esena sa, aceasta presupune elaborarea programelor NC, a

tehnologiilor de prelucrare i de montaj.

Funciile sistemului CAM sunt:

o comanda fabricaiei i a atelierelor de fabricaie

o comanda posturilor de lucru

o

comanda fluxurilor de materialeo comanda magaziilor i a transportului

o comanda procesului de prelucrare

i necesitbaze de date care conin informaii despre:

contracte de fabricaie

capaciti de producie

fluxuri de materiale

mijloace de producie

situaia magaziilor i a transportului

contracte de service.

7/23/2019 curs 9 SAP

10/11


Curs 9

10

n cadrul sistemului CAM se afl FMS - Flexible Manufacturing System (Sistemul Flexibil de

Fabricaie). Acesta se definete diferit de la o arla alta, dar n eseneste o unitate de producie capabil

de a fabrica o gam(familie) de produse discrete cu o intervenie manualminim. El cuprinde posturi de

lucru echipate cu capaciti de producie (maini-unelte cu comand numeric sau alte utilaje de

asamblare sau tratament) legate printr-un sistem de manipulare a materialelor, n scopul deplasrii

pieselor de la un post de lucru la altul, funcionnd ca un sistem integrat cu comand complet

programabil.

f) CAP- Computer Aided Plann ing (Plani fi carea Asistatde Calculator) este un subsistem al

CIM unde are loc pregtirea, coordonarea, urmrirea i monitorizarea proceselor de fabricaie.

n dezvoltarea unor metode moderne de planificare a produciei s-a pornit de la criteriile de

optimizare abordate, criterii care vizau: reducerea timpului i a costurilor de producie, amortizareainvestiiilor, circulaia minima semifabricatelor i reducerea stocurilor, maximizarea produciei etc.

Indiferent de metoda folosit, un sistem CAP realizeazurmtoarele categorii de funcii:

planificarea resurselor de fabricaie

distribuirea resurselor planificate

simularea i optimizarea resurselor planificate

monitorizarea proceselor tehnologice de fabricaie.

Experiena a demonstrat c planificarea este cu att mai bine realizat cu ct ine cont de maimulte resurse i este structuratpe douniveluri: nivelul planificrii pe termen lung i cel al planificrii

zilnice.

Piaa deschis, ciclul de viascurt al produselor i intensificarea concurenei reclamutilizarea

sistemelor informatice pentru planificarea i urmrirea procesului de producie.

g) CAQ - Computer Aided Qual ity (Cali tatea Asistatde Calcul ator) reprezint o important

componentCIM. Calitatea constituie o no

iune complex

care are n vedere, pe de o parte, propriet

ile

intrinseci ale produsului de a satisface la un anumit nivel o necesitate oarecare, iar pe de alt parte,

aspectele legate de concepia i fabricaia produsului. Calitatea nu se adaugduprealizarea produsului,

ci se creeazodatcu el.

Obiectivele strategiceale CAQ sunt urmtoarele:

meninerea i promovarea capacitii (potenialului) pentru calitate

reducerea riscului slabei caliti

aciuni preventive pentru a preveni garania produsului

transparena i actualitatea activitii de calitate

reacii mai rapide la probleme de calitate.

7/23/2019 curs 9 SAP

11/11


Curs 9

11

Obiectivele operaionaleale CAQ sunt:

o raionalizarea procedurilor de inspectare i testare

o reducerea timpului inactiv i a timpului de trecere ntre punctele de inspectare

o nlturarea costurilor cu documentaia

o

reducerea retuurilor i a rebuturilor

o utilizarea maxima echipamentului de inspectare i testare

o colectarea sistematici regulata datelor

o inspectarea tehnologiceficienti oportun

o nlnuirea directde la sistemele CAQ la toate locurile individuale n cadrul ntreprinderii

o nlnuirea on-line ntre maini i sistemele CAQ proprii pentru localizarea i eliminarea

erorii

o

folosirea bazelor de date al cror coninut este relevant pentru calitate.Un sistem de calitate poate fi descris prin trei subsisteme:

1. subsistemul de deciziea calitii, al crui scop este scontroleze calitatea produsului;

2. subsistemul de informaiea calitii, care alimenteazsubsistemul de decizie cu informaii;

3. subsistemul fizic, care ndeplinete activiti de inspecie a calitii, folosind resursele tehnice

i umane.

Fiecare dintre aceste subsisteme are anumite funcii:

subsistemul de decizieare funcia de planificare a calitii i funcii de control; subsistemul de informaieare funcia de monitorizare i feedback;

subsistemulfizicare funcia de colectare sistematici regulata datelor i capacitatea

de utilizare a echipamentului de inspecie i testare a datelor (funcia de planificare

operaionala calitii).

curs 9 sap

Documents