UNIVERSITATEA "LUCIAN BLAGA" DIN SIBIUFacultatea de Inginerie

Implementarea strategic a sistemului CIM

P R O I E C T

- 2014 -

Implementarea strategic a sistemului CIM [1]

Introduceren perioada actual, perioad caracterizat prin nsprirea concurenei dintre productori, principala arm care poate duce la cstigarea pieei este reprezentat de cunoaterea rapida i deplin a cerinelor acestora i de oferirea unor mrfuri-bunuri materiale i servicii-intr-o varietate aflat ntr-o continu cretere i diversificare, cu un raport pre/calitate ct mai avantajos.Criteriile de localizare a noilor uniti de producie sunt: Apropierea de : sursele de materii prime sau mijloace de transport ieftine a acestora, locul unde triesc potenialii consumatori; Posibilitatea de realizare a produciei cu cheltuieli minime (manopera ieftin, cost redus al energiei, condiii financiare atractive, etc.); Existena unei fore de munc calificate; Puine probleme ridicate de protecia mediuluiDezvoltarea la scar global a schimbului de informaii i a schimbului de mrfuri au condus, n condiiile globalizrii pieei de capital la globalizarea proceselor de producie.Termenul CIM (Computer Integrated Manufacturing) este utilizat pentru prima dat de J.Harrington, unde pe lang sistemele CAD (proiectare), CAM (fabricaie) apare si sistemul PP&C (planificare) ca i componente ale unui sistem superior (CIM); integrarea acestora raspunznd mai eficient cerinelor actualei economii de pia.n viziunea actual, CIM reprezint o serie de activiti legate ntre ele i care implic operaiuni de proiectare, alegerea materialelor, planificare, producie, asigurarea calitii, management si marketing.CIM este integrarea deliberat a sistemelor automatizate n procesele de producere a unui produs sprijinit de un sistem informatic adecvat.CIM este considerat strategie cheie, competitiv, pentru industria inceputului de secol XXI. Este mai mult sau mai puin o combinaie de sisteme i tehnologii concepute pentru a integra datele i informaiile din diferitele compartimente ale interprinderii; acest lucru faciliteaz luarea deciziei i o mai bun comunicare n cadrul laturii umane a unei organizaii.Sistemul CIM integreaz toate activitiile, procesele, resursele din interprindere ntr-un sistem informaional unic, care rspunde cerinelor, presiunilor de schimbare din mediu si care permite optimizarea indicatorilor de tip: timp de proiectare i fabricaie, viteza de rotaie a inventarului, eficiena fabricaiei, productivitate, calitate total, etc.CIM poate fi definit ca sistemul ce integreaz total interprinderea cu ajutorul sistemelor de calcul i a celor de comunicare a datelor, combinate cu noi idei manageriale care au ca scop mbuntirea eficienei organizationale i a utilizrii resurselor umane.Primele ncercri de realizare a fabricii far operatori umani au fost facute de ctre: concernele Fanuc i Yamazaki (1980/1990 pentru producerea de roboi), Francaise de Mecanique- Duvrin France (motoare pentru automobile), etc.Aplicarea conceptului CIM ntr-o intreprindere conduce la [4]:1. creerea competenei tehnologice, prin realizarea unor produse de concepie mbuntite la pre mai redus, mbuntirea calitii produselor, deci n mod implicit, mbuntirea imaginii intreprinderii, mbuntirea logisticii, prin reducerea depozitelor intermediare, a produciei neterminate, deci si a costurilor legate de acestea, perfecionarea profesional a angajailor, satisfacii mai mari n munc, crearea unor locuri de munc necesitnd calificare superioar;2. creterea competenei organizatorice, care se traduce prin scurtarea timpului n care un produs parcurge toate fazele produciei i, prin aceasta scderea costurilor, creterea flexibilitii,creterea volumului vnzrilor i a serviciilor, avnd drept efect posibilitatea de creare a unornoi produse, anse de dezvoltare, creterea lichiditiilor financiare disponibile prin diminuareacerinelor de mijloace i creterea vitezei de circulaie a capitalului.CIM este un sistem interactiv; n cazul n care se aplic n mod corect va spori activitatea n ntreaga interprindere, va lega mai multe departamente i funcii mpreun. Este simplu de instalat; de obicei este legat printr-o conexiune LAN.

Dezvoltarea sistemelor de producie[3]

La ora actual, pe plan mondial, concurena impune realizarea de produse noi n timp foarte scurt, micornd timpul dintre cererea produsului i livrarea lui pe pia.Metodele i mijloacele de producie ale industriei mecanice sunt bulversate de prezena calculatoarelor, roboilor, automatelor programabile, comenzilor numerice, inteligenei artificiale etc.Fabricaia integrat cu calculatorul este o versiune automatizat a procesului general de fabricaie, n care fiecare funcie este nlocuit printr-un set de tehnologii automatizate. n plus, mecanismele tradiionale de integrare a comunicrii orale i scrise sunt nlocuite prin tehnologie numeric . Prin CIM, cele trei funcii principale sunt: concepia produsului i a procesului de fabricaie, planificarea i urmrirea produciei, fabricaia propriu-zis - sunt nlocuite prin ase zone funcionale: concepia asistat de calculator, tehnologia de grup, sistemele de planificare i urmrire a fabricaiei, manipularea automat a materialelor, fabricaia asistat de calculator i robotica.

Cerinele actuale ale produciei

Organizarea unei intreprinderi depinde n mod esenial de importana sa i de tipurile de produse fabricate. Se poate considera ca resursele unei intreprinderi sunt organizate dup o structur determinat de funciile sale. Cele cinci funcii principale ale intreprinderii sunt: funcia marketing, al crui rol este de a percepe nevoile pieii; funcia producie, care regrupeaz concepia i realizarea cererilor clientelei n condiiile impuse de obiectivele intreprinderii; funcia distribuie, care asigur difuzarea produsului finit; funcia financiar, care privete optimizarea resurselor financiare ale intreprinderii; funcia personal, care priveste gestiunea personalului necesar la bunul mers al intreprinderii.

Stadiul i tendinele de dezvoltare a sistemelor de producie. Sistemul integrat de producie CIM

O soluie prin care se poate ameliora competitivitatea const n a face intreprinderea s evolueze spre conceptul de sistem integrat de producie (CIM).Acest mod de organizare industrial s-a dezvoltat n Japonia cu scopul de a crete reactivitatea intreprinderii i flexibilitatea fabricaiei.Demersul poate fi definit ca un proces de simplificare, urmat de unificarea intreprinderii prin automatizare i integrare.Simplificarea const n suprimarea oricrei activiti inutile sau redondante, care nu adaug valoare produsului. Este vorba de a reconsidera fluxurile n intreprindere, n scopul de a simplifica metoda de gestiune a produciei i a reduce termenele de fabricaie, timpii de schimbare a echipamentelor, mrimea loturilor lansate n fabricaie, producia n curs, stocurile, costurile indirecte de transport i magazinare, procedurile etc.

Sistemul integrat de producie (CIM)Reunete sub cupola sa un mnunchi de subsisteme de sine stttoare dezvoltate ca urmare a utilizrii informaticii n activitile ciclului de via ale produsului: concepie, planificare, fabricaie, control, mentenan.Conceptul CIM cuprinde n principal: PP&C - Planning Production & Control (Planificarea i Urmrirea Produciei); CAD - Computer Aided Design (Concepia Constructiv Asistat deCalculator); CAE - Computer Aided Engineering (Ingineria Asistat de Calculator); CAPP - Computer Aided Process Planning (Concepia Proceselor deFabricaie Asistat de Calculator); CAM - Computer Aided Manufacturing (Fabricaia Asistat de Calculator); CAP - Computer Aided Planning (Planificarea Asistat de Calculator); CAQ - Computer Aided Quality (Calitatea Asistat de Calculator); CAS - Computer Aided Service (Mentenana Asistat de Calculator).

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

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.

Activiti PP&C-Planificarea i Urmrirea Produciei

Astfel, PP&C sprijin diverse activiti din intreprindere sau din afara ei, ele fiind enunate sub form de ntrebri:

1. Ce produse finite trebuiesc fabricate, cnd i n ce cantitate?2. Ce grupuri de componente (repere) i subansamble urmeaz s fie produse la un moment dat i n ce cantitate ?3. Cte repere urmeaz s fie comandate din afar, la ce calitate, la ce moment i de la care furnizor ?4. Ce nivel de capacitate este utilizat ? resursele materiale i umane disponibile sunt suficiente pentru a realiza programul de fabricaie ?5. Ce msuri de mrire sau micorare a capacitii de fabricaie trebuie s fie planificate n cazul nevoii de depire sau micorare a capacitii disponibile?

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 a vnzrilor. fiierul director al produsului, solicitat n principal pentru fabricaie i pentru optimizareamaterialelor necesare. fiierul comenzii curente, utilizat pentru comenzile clientului.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 diferite metode de planificare a produciei, dintre care sepot aminti: MRP, PERT, Kanban.Sistemele de operare compatibile sau unificate i programele surs solicitate pentru subsistemul PP&C nu sunt nc disponibile la extensia necesar. Dac se consider de exemplu 76 de sisteme PP&C disponibile pe pia, atunci numai 5% dintre acestea satisfac cerintele.

CAD - Computer Aided Design (ConcepiaConstructiv Asistat de Calculator)

CAE Computer Aided Engineering (Ingineria Asistat de Calculator)Schiele de principiu rezultate din etapa de concepie sunt dezvoltate n etapa de sintez, prin adugarea detaliilor geometrice i remodelarea produsului prin aplicarea condiiilor dictate de tehnologicitate: din punct de vedere a procesului de fabricaie: raionalizarea construciei i a schemei cinematice; unificarea constructiv; masa i consumul de material; concordana formei constructive cu particularitile metodelor iproceselor de fabricaie. din punct de vedere a tehnologiei de asamblare: condiii de manipulare; condiii de asamblare; condiii privind schema de montaj.

CAE n etapa de analiz presupuneAplicaiile CAE n etapa de analiz a proiectrii au loc n dou mari domenii: analiza cu metoda elementelor finite i analiza proprietilor de mas (structur).Analiza prin metoda elementelor finite este o tehnic numeric utilizat pentru analizarea i studierea performanei funcionale a unei structuri prin divizarea obiectului ntr-un numr mic de blocuri numite elemente finite.Analiza proprietilor de mas se refer la 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 complexi sunt portani pentru analiza geometriei reperelor care se afl n micare de translaie sau de rotaie.

CAE n etapa de evaluare presupune

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 coresponden ntre proiectul real i obiectivele i specificaiile de proiectare iniiale este una dintre componentele procesului de evaluare. Una dintre activitile CAE realizat n mod tradiional n etapa de evaluare a proiectului este construirea i testarea prototipului utiliznd programe concepute n acest scop. Tehnicile de prototipare rapid/virtual tind s nlocuiasc actualmente tehnicile clasice de evaluare.

CPAP - Computer Aided Process Planning (ConcepiaProceselor de Fabricaie Asistat de Calculator)

Este subsistemul destinat realizrii urmtoarelor categorii de activiti: selectarea operaiilor de prelucrare; 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.Utilizarea sistemelor CAPP prezint urmtoarele avantaje: reduce cerinele de experien ale tehnologului; reducerea timpului de concepie a proceselor de fabricaie; reducerea costurilor, att n proiectarea proceselor, ct i n realizareaacestora; elaborarea proceselor de fabricaie n mod minuios i consistent; creterea productivitii.

CAM - Computer Aided Manufacturing(Fabricaia Asistat de Calculator)Este un termen care nu are o consisten clar. Unii folosesc termenul pentru a defini prelucrarea asistat de calculator, alii includ n CAM funciile de control ale produciei. Cel mai adesea, CAM desemneaz asistarea 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:1. comanda fabricaiei i a atelierelor de fabricaie;2. comanda posturilor de lucru;3. comanda fluxurilor de materiale;4. comanda magaziilor i a transportului;5. comanda procesului de prelucrare;

Necesit baze 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.FMS - Flexible Manufacturing System(Sistemul Flexibil de Fabricaie)

n cadrul sistemului CAM un loc aparte l ocup FMS - Flexible Manufacturing System (Sistemul Flexibil de Fabricaie). Acesta se definete diferit de la o ar la alta, dar n esen este o unitate de producie capabil de a fabrica o gam (familie) de produse discrete cu o intervenie manual minim. 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.

CAQ - Computer Aided Quality(Calitatea Asistat de Calculator)

Reprezint o important component CIM. Calitatea constituie o noiune complex care are n vedere, pe de o parte, proprietile 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 adaug dup realizarea produsului, ci se creeaz odat cu el.Obiectivele strategice ale 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.Obiectivele operaionale ale CAQ sunt: raionalizarea procedurilor de inspectare i testare; reducerea timpului inactiv i a timpului de trecere ntre punctele de inspectare; nlturarea costurilor cu documentaia; reducerea retuurilor i a rebuturilor; utilizarea maxim a echipamentului de inspectare i testare; colectarea sistematic i regulat a datelor; inspectarea tehnologic eficient i oportun; nlnuirea direct de la sistemele CAQ la toate locurile individuale n cadrul intreprinderii; nlnuirea on-line ntre maini i sistemele CAQ proprii pentru localizarea i eliminarea erorii; folosirea bazelor de date al cror coninut este relevant pentru calitate.

CaracteristiciSistemele CAQ au urmtoarele caracteristici conceptuale comune: conceptul de nivel (nivelul planificrii, nivelul controlului i nivelul prelucrrii), care reglementeaz responsabilitile i metodele de acces; conceptul de informaie ce se desprinde din diferitele tipuri de informaii (informaia de trasare a directivelor, informaia actual, informaia rezultant, reguli); conceptul de comand, care desemneaz comenzile care urmeaz a fi inspectate i al cror progres poate fi controlat i planificat; conceptul de colectare a datei, care furnizeaz calculatorului suportul pentru colectarea datei referitoare la calitate; conceptul modular al softului; conceptul de baz de date, care asigur ca datele referitoare lacalitate s fie stocate pe termen lung.

Alte subsisteme ale CIM-ului sunt: CAP- Computer Aided Planning (Planificarea Asistat de Calculator) CAS Computer Aided Service (Mentenana Asistat de Calculator) DFMA - Design for Manufacturing and Assembly.

Implementarea sistemului CIM n industria automobilelor[2]

O industrie care beneficiaz n mod aparte de sistemul CIM este industria automobilelor, iar n continuare vor fi prezentate influenele implementrii acestui sistem.

IntroducereIndustria de automobile este una dintre cele mai importante industrii din lume, afectnd nu numai economia dar i cultura lumii. Ea asigur locuri de munc pentru milioane de oameni, genereaz baza pentru o multitudine de servicii. Automobilele au revoluionat transportul n secolele 20 i 21, schimbnd pentru totdeauna modul de a tri al oamenilor i afacerile. Automobilul a permis transportul materialelor mai departe i mai repede i a deschis o pia larg pentru afaceri i comer. Industria auto a redus costul total al transportului utiliznd metode ca producia de serie mare, vnzarea n mas i globalizarea produciei.Importana economic a industriei de autovehiculeProductorii de automobile reprezint cele mai mari companii ale lumii. Aceste corporaii sunt adesea multinaionale, avnd sucursale i fabrici n diferite ri. Aceste companii distribuie piese, folosesc componente produse n alte tari, sau asambleaz automobile n ri strine. Cele trei mari companii de automobile din Statele Unite, General Motors Corporation, Ford Motor Company i Crysler asigur cele mai multe locuri de munca, dar intrarea pe pia a unor companii strine (Toyota Motor Corporation, i Nissan Motor Co., Ltd.,) a contribuit de asemenea la apariia multor oportuniti de dezvoltare i inovare.Scurta istorie a automobiluluiPrimul vehicul, care a circulat pe un drum public a folosit un motor cu aburi i a fost construit de Nicolas Joseph Cugnot, n Frana, n anul 1769. Primul motor cu ardere intern ce a folosit drept combustibil un amestec de hidrogen i oxigen a fost realizat de elveianul Isaac de R'ivaz. Henry Ford a inventat i mbuntit linia de asamblare i a instalat primul conveior n linia de asamblare n fabrica sa Ford's Highland Park, din Michigan ntre anii 1913-1914. Linia de asamblare a redus costurile de producie a automobilelor prin diminuarea timpilor de montaj. Renumitul Model T, a fost asamblat n 93 de minute.Ford a construit primul su automobil numit "Quadricycle" n iunie 1896. Succesul a venit dup ce a format firma Ford Motor Company n anul 1903. A fost a treia companie ce producea automobilele pe care le proiecta. Modelul T de automobil a fost introdus n fabricaie n anul 1908, fiind un succes. Dup ce a introdus liniile de asamblare n fabrica sa, Ford a devenit cel mai mare productor de automobile din lume n anul 1913. In anul 1927 firma Ford a fabricat 15 milioane de automobile Model T.Linia de asamblareIdeea de baz, ce a condus la creterea numrului de automobile produse, la un pre mic, a fost introducerea liniei de asamblare. Ford nu a inventat aceast metod, n schimb a perfectat-o. nainte de conceperea acestei metode, automobilele erau asamblate individual de oameni cu o calificare ridicat. Aceasta asigura o producie mic la un pre mare al automobilului (Figura 1). Linia de asamblare a inversat procesul de fabricare a automobilului. n loc ca muncitorii sa mearg la automobil, acum automobilul se deplaseaz la muncitori, care efectueaz aceeai operaie de fiecare dat. Cu introducerea liniei de asamblare s-a redus timpul de fabricaie al modelului T de la 12,5 ore la mai puin de 2 ore.Ideea de baz a liniei de asamblare, la compania Ford, a fost introdus de William Klann dup ntoarcerea lui din Chicago, unde a vizitat un abator, care avea o "linie de dezasamblare" a animalelor ce erau tranate pe msur ce se deplasau pe un conveior. Eficienta unei singure persoane ndeprtnd aceeai pies mereu i mereu a atras atenia lui William Klann a raportat ideea lui Peter Martin, eful produciei de la Ford, care avea ndoieli la nceput, dar l-a ncurajat pe Klann s persevereze.

Componentele, care intr n structura automobilului sunt produse n diferite locaii. Acest lucru nseamn c ele trebuie testate, mpachetate i trimise n zona de montaj, adesea n aceiai zi. Programul de livrare trebuie foarte bine proiectat i verificat pentru a nu crea timpi mori la asamblare. n multe din fabricile de montaj sunt plasai senzori i traductoare, care vor transmite informaii referitoare la elementul montat i stadiul de asamblare a caroseriei. In acest mod se poate monitoriza ntregul proces de montaj.Producia de masFabricaia de mas este acel mod de producie, n care bunurile se produc n cantiti mari la un pre mic. Cu toate ca producia de mas permite obinerea produselor la un pre mic, calitatea lor este ridicat. In producia de mas se folosesc, pe scar larg, standardizarea produselor i piese interschimbabile. Procesul de fabricaie n mas este caracterizat prin mecanizare, ce permite atingerea unui volum mare de produse executate, elaborarea planului de producie n flux n diferite stagii de producie, verificarea atent a produselor standardizate i o diviziune a muncii. Henry Ford a fost primul ce a introdus linia de asamblare n uzinele sale. Prin reducerea drastic a timpului de asamblare a automobilelor, preul lor de vnzare a sczut mult. Modelul introdus de Ford a fost repede copiat de ali productori de automobile i linia de asamblare a fost rspndit n scurt timp n Statele Unite, aducnd ctiguri mari n productivitate i determinnd fora de munc mai puin calificat. Deoarece pe aceste linii de asamblare, muncitorii efectuau aceleai operaii foarte mult timp, atenia lor a sczut, la fel i interesul acestora, ceea ce a dus la conflicte intre muncitori i patroni.Dezvoltarea produciei de mas a determinat organizarea muncii n trei direcii importante. Prima a fost: divizarea sarcinilor i realizarea lor de ctre muncitori necalificai, sau semicalificai, deoarece mainile performante executau munca lor. A doua direcie a fost: creterea fabricilor n mari concerne, unde a fost necesara o ierarhizare a personalului de conducere. A treia direcie a fost generat de creterea complexitii operaiilor ceea ce a condus la majorarea necesarului de personal cu calificri superioare, precum: economiti, ingineri, chimiti, psihologi. Producia de mas a dus, de asemenea, la o diviziune internaional a muncii. Anul 1923 a fost cel n care producia de masa a prosperat datorita unor cereri stabile de produse cu o mica varietate. In perioada de vrf sloganul "orice culoare , numai neagr s fie", ca a Modelului T a lui Ford, a fcut ca 57% din piaa de automobile s fie ocupat de Ford. In ciuda preului foarte mic al automobilului Ford, de 245 S, el a fost dat jos de pe primul loc de General Motors, care a oferit o varietate de culori i alte opiuni ale automobilelor sale.Conceptul "Lean manufacturing ("fabricaie supl)Lean Manufacturing este un sistem de prelucrare i o filozofie, care a fost dezvoltata la nceput de Toyota Motor Company, i care este acum folosita de muli productori n toata lumea. La uzinele Toyota acest sistem se referea la Toyota Production System (TPS). Alte companii au adaptat acest sistem pentru a rezolva problemele lor specifice i i-au dat alte denumiri, ca de exemplu Delphi Automotive's Manufacturing System, etc.. De aceea, termenul de Lean manufacturing este mai mult generic i se refera la principiile generale ale acestuia.Termenul de Lean este folosit n Lean Manufacturing pentru a sublinia nivelarea i ndeprtarea a tot ceea ce este risipa, irosire, n procesul de producie. Poate fi definit i ca orice cost pe care clientul nu este bucuros s-l plteasc. Lean manufacturing se refera la un proces dinamic de schimbare i adaptare a produciei, acoperind ntreaga ntreprindere, mbrcnd toate aspectele i operaiile industriale (dezvoltare de produs, prelucrare, organizarea resurselor umane i materiale, studiul pieei), i includerea, n reeaua de desfacere, a produselor la clieni, care este guvernat de un set de principii, metode i practici. Principiul cheie este acela al realizrii unei caliti perfecte, minimizarea risipei i nlturarea tuturor activitilor ce nu adaug valoare pentru client, mbuntirea continu, flexibilitatea i relaia client - productor de lung durat. Beneficiile introducerii produciei "lean", includ folosirea unor resurse minime, dezvoltarea rapid i eficiena ciclului pe produs, calitate mai bun a produsului, la un pre mic i o mare flexibilitate.

Tehnologia "lean identifica apte tipuri de risipa, n cadrul unei companii: supra-producia; stocarea i depozitarea; transferul; corectarea; micarea; procesarea; ateptarea.

Integrararea sistemelor computerizate n procesul de montaj al automobilelorIntroduceren ultima perioada, concurena i cerinele crescnde, pentru o mare varietate de produse n pieele de desfacere au dus la creterea rolului sistemelor de producie i mai ales a sistemelor flexibile de fabricaie. Aceste sisteme au capacitatea de a inova n mediul productiv i a combina eficiena liniilor de producie n mas cu flexibilitatea seciilor de producie, pentru a produce o varietate de bunuri n loturi mici sau medii. Mai mult, sistemele flexibile de fabricaie pot oferi elemente dinamice i adaptive, care s absoarb schimbrile interne i externe i s foloseasc eficient toate resursele. Introducerea calculatoarelor n sistemele de fabricaie joac un rol important n optimizarea hardware (mainilor cu comand numeric, dispozitivelor de manevrare a semifabricatelor, etc.) i software (fluxul de informaii, coninutul bazelor de date, etc.).La modul general, sistemul (S), poate fi definit ca reprezentnd mulimea componentelor, grupate dup reguli de organizare / aranjare i ntre care exist relaii funcionale, de interdependen, n scopul realizrii unui obiectrv comun [ABR 96], Sistemele sunt orientate ca scop, atunci cnd exist un mijloc ce poate fi utilizat pentru obinerea rezultatelor dorite.Sarcina sistemului rezult din scop i se evalueaz prin, rezultatele obinute, pe ieirile lui. Funcia sistemului este proprietatea acestuia de a transfera intrrile pe ieiri, definind modul cum se realizeaz sarcina de producie.Sistemul de producie (SP) reprezint totalitatea componentelor naturale i artificiale (materii prime, materiale, energie, scule, dispozitive, utilaje tehnologice, cldiri, fora de munc i relaiile de producie, concepia, organizarea muncii i conducerea fabricaiei), avnd ca scop obinerea de produse finite i servicii, vandabile pe pia.Producia reprezint activitatea social, organizat prin care fora de munc, cu ajutorul mijloacelor de producie, n cadrul unor activiti i formaiuni sociale organizate, utilizeaz i modific elementele naturale n scopul obinerii de bunuri materiale. In esen, producia nsemn fabricaia de bunuri materiale, cu valoare de vnzare pe pia. In cadrul sistemului de producie, (sub)sistemul de fabricaie este determinant i el exprim condiia de existen a primului.Sistemul de fabricaie[3]Fabricaia este procesul parial al produciei de bunuri materiale, prin care se realizeaz transformrile de configuraie geometric i proprietile fizico - chimice i funcionale ale produsului rezultat, precum i procese de alipire i inserionare.In construcia de maini, principalele procese de fabricaie sunt: primare: forjarea, turnarea, presarea, debitarea; secundare: achierea, deformarea plastic, sudarea, tratamentul termic; teriare: asamblarea i montarea, remedierea/finisarea, conservarea, ambalarea.Sistemul de fabricaie (SF) execut sarcinile de realizare fizic (direct) a produsului, prin transformri fizico - chimice i de form, asupra fluxului material cu ajutorul componentei energetice, prin care informaiile tehnologice (fluxul informaional) se transfer asupra produsului, n condiii economice impuse.Fluxul material (FM) include materia prim (Sr, subansambluri de la teri), materiale (lichid de rcire, uleiuri, chituri, diluani, vopseluri, .a.), produse finite i intermediare, scule, dispozitive, verificatoare.Fluxul informaional (FI) este constituit din totalitatea datelor tehnico - economice iniiale i a informaiilor tehnologice referitoare la procesul de fabricaie, precum i din informaiile organizatorice i economice.

Concepte noi privind sistemele de producien conceptul produciei actuale nu s-a modificat esenial rolul i locul sistemelor de producie / sistemelor de fabricaie. Acestea au un rol i loc definite n sens clasic. S-a schimbat numai modul de rspuns al lor la condiiile impuse de pia: diversitate, adaptare, timp de livrare, serie de fabricaie i cost. Noul mod de rspuns al SP/SF, la cerinele pieei, se reflect n conceptul de flexibilitate.Sistemul flexibil de fabricaie (SFF) nu constituie soluia universal actual de tip reet, aplicabil n oricare condiii. SFF este o soluie, totui specific unei anumite sarcini, n condiii predeterminate, cu un grad redus de previziune i determinism, i deci o variant orientat pe scop.Sistemul de producie integrat (CIM) este sistemul n care FM, FI, FE sunt conduse (parial sau total) cu o reea ierarhic de calculatoare, ntr-un nou sistem de organizare, parial sau total de tip JIT, n scopul creterii performanelor tehnico - economice. Locul sistemelor flexibile de fabricaie n cadrul sistemelor de producieSistemele flexibile de fabricaie fac parte din marea grup a sistemelor de fabricaie, care la rndul lor sunt pri componente ale sistemelor de producie.Tendina actual n construcia sistemelor flexibile de fabricaien prezent, se urmrete, dezvoltarea structurilor flexibile mari i complexe, modulare, deschise i extensibile, cu structur variabil, reconfigurabile, destinate creterii capacitii de producie i gradului de utilizare a tuturor componentelor sistemului.Structura sistemelor flexibile de fabricaie Tipuri de sisteme flexibile de fabricaiePrincipalele tipuri ierarhice ale SFF sunt: CFF, IFF, LFF i SFF propriu-zise. Ele se clasifici astfel:a) Din punct de vedere al clasei reperelor prelucrate exist: SFF pentru prelucrarea: arborilor circulari, discurilor, bucelor; carcaselor i plcilor; arborilor necirculari; pieselor mici i mrunte;b) Din punct de vedere al proceselor executate [CRI 38], sistemele flexibile de fabricaie pot fi: SFF specializate i SFF aleatoare.

Configuraii de layout ale sistemelor flexibile de fabricaiePrincipalele configuraii layout pentru SFF, date de conceptul sistemului de manipulare sunt: n linie dreapt (deschise), n bucl (nchise), n scar, pe ntinderi mari deschise, celule centrate pe robot.Din punct de vedere structural, un SFF se alctuiete, din trei componente de baz: Postul de lucru, staia de lucru (subsistemul de prelucrare); Subsistemul de manipulare i stocare material; Subsistemul de conducere integrat (subsistemul informaional).

Subsistemul de prelucrareSubsistemul de prelucrare (lucru), mai este denumit i post de lucru, sau staie de lucru. Funcia subsistemului de prelucrare este de a efectua modificarea proprietilor obiectului muncii prin transferul fluxului informaional asupra celui material, cu ajutorul fluxului energetic.Subsistemul de manipulare materialSubsistemul de manipulare material este destinat transportului, transferului i ncrcrii / descrcrii materiale.

Subsistemul de manipulare tip conveiorSubsistemul de manipulare de tip conveior se utilizeaz cnd trebuie transportate cantiti mari de material ntre locaii plasate n afara cii fixe de transport (transport neintersectat). Subsistemul de stocare / depozitareStocarea este una dintre funciunile, care include manipularea material n magazii i depozite. Subsistemul de stocare are rol de nmagazinare temporar a materialelor pe o perioad scurt de timp. Inmagazinarea se face n stocatoare locale / zonale n sistemele de prelucrare, asamblare / montaj. Subsistemul de conducere cu calculatorulSubsistemul de conducere cu calculatorul (subsistemul informaional) realizeaz conducerea global i coordonarea sistemelor flexibile de fabricaie integrate.Integrarea sistemelor computerizate (CIM)Integrarea sistemelor computerizate (CIM-Computer-Integrated Manufacturing), n sistemele de fabricaie, a relevant faptul ca diferitele etape n dezvoltarea unui produs sunt n legtur i pot fi realizate mai eficient cu ajutorul calculatoarelor. Aceste legturi dintre etapele de fabricaie nu sunt bazate numai pe producia fizica a produsului ci i pe datele ce definesc direct fiecare pas al procesului de fabricaie. Controlul, organizarea i integrarea datelor, ce conduc procesul de producie pentru obinerea produsului final cu ajutorul calculatoarelor, integreaz efectiv toate etapele fabricaiei ntr-o entitate coerent. Aceasta integrare nu ar fi eficienta la o abordare segmentata a fabricaiei.Subsisteme ale CIMSubsistemele i tehnologiile care fac parte din CIM pot fi grupate n trei grupe:a) grupa sistemelor,b) grupa subsistemelor,c) grupa pentru planificarea procesului de fabricaie i sistemele ce fac legtura cu alte procese de prelucrare.

Proiectare asistat de calculator (CAD)Computer- Aided Design (CAD) este principalul sistem, ce pornete ciclul unui produs i cuprinde un numr de tehnologii implicate n crearea i analiza unui proiect, indiferent daca este un desen de piesa ce urmeaz a fi uzinat.Fabricaie asistat de calculator (CAM)In procesul Computer-Aided Manufacturing, calculatorul este folosit n toate etapele de execuie a piesei, incluznd planificarea proceselor i produciei, managementul i controlul de calitate. Aceast combinaie permite transferul informaiilor de la proiect la sistemul de execui al piesei. Baza de date, stocat n CAD, este procesat mai departe prin CAM n date necesare pentru operaiile de prelucrare, manipularea materialelor, controlul automat al calitii procesului de prelucrare.Planificarea asistat de calculator a procesului (CAPP)Pentru a face eficiente operaiile de prelucrare toate aceste activiti trebuie planificate. "Process planning" cuprinde metodele de planificare pentru procesele de producie, scule folosite, dispozitive de prindere a pieselor, mainile unelte folosite, secvenele operaiilor de prelucrare i asamblare. Sistemul CAPP realizeaz acest complex de sarcini prin vizualizarea tuturor operaiilor, ca un sistem integrat, astfel nct fiecare operaie i etapa implicate n execuia piesei este coordonata cu altele i realizata eficient. Sistemul este folosit, mai ales, n prelucrarea pieselor de volum mic, de mare varietate, n operaii de achiere, deformare plastica i asamblare.

Mercedes-Benz S-Class - "Condusul Inteligent"Viitoarea generaie a Mercedes-Benz S-Class va fi echipat cu o serie de noi sisteme menite s ofere un condus mai sigur i mai confortabil.nc de la primul model, vrful gamei Mercedes-Benz a jucat un rol foarte important n ntreaga sfer auto, stabilind noi standarde n tehnologia automobilelor.Sistemul PRE-SAFE, care are o istorie de 10 ani, a deschis o nou cale n sigurana auto, oferind o tehnologie prin care se putea detecta riscul unui accident iminent i pregtea autovehiculul i pasagerii pentru un eventual impact. Era pentru prima dat cnd sistemele de siguran activ i pasiv conlucrau mpreun sinergic.Urmtoarea generaie S-Class va fi, de asemenea, un deschiztor de drumuri n domeniul sistemelor inovative de siguran, asisten i iluminare.Prof. Dr. Thomas Weber, director de cercetare - dezvoltare la Mercedes-Benz, explic:"Sistemele inteligente de asisten din viitor vor putea analiza situaii complexe i recunoate poteniale pericole de pe drum cu ajutorul unui sistem de senzori mbuntii, cu o acuratee mai mare dect cei de astzi. Vorbind la figurat, urmtorul S-Class nu doar va avea ochi n fa; va avea o viziune de jur-mprejur, la 360 grade".Productorul german mbuntete continuu performanele sistemelor sale de asisten, nu doar pentru protecia ocupanilor, ci i pentru toi participanii la trafic (pietoni, motocicliti, bicicliti, etc.).Noul sistem ofer un potenial ridicat att pentru prevenirea accidentelor (siguran activ), ct i pentru eliminarea / minimizarea consecinelor acestora (siguran pasiv).

Cele mai importante sistem de asisten n conducere i funcionalitile acestora, oferite de noua generaie Mercedes-Benz S-Class sunt:Distronic Plus with Steering Assist- ajut conductorul s menin autovehiculul pe banda sa de mers i chiar poate automat urma vehiculul din fa, n condiiile unui trafic aglomerat, cu vitez redus.BAS Plus cu Cross-Traffic Assist- este sistemul de asisten la frnare care poate detecta alte autovehicule sau pietoni i, n caz de nevoie, mrete fora de frnare, indiferent de comanda conductorului.Pre-Safe- sistemul de asisten la frnare care poate detecta pietoni i poate iniia autonom o frnare pentru a evita o coliziune de la viteze de pn la 50 km/h.-Pre-Safe Plus- poate recunoate o iminent coliziune din spate, declannd sistemulPre-Safepentru a lua msurile necesare protejrii ocupanilor. De asemenea poate aciona sistemul de frnare pentru a preveni un al doilea impact cu automobilul din fa.- Active Lane Keeping Assist- poate detecta traficul din sens opus cnd marcajul nu este clar i previne prsirea neintenionat a benzii de mers prin aplicarea de frnare pe o parte.- Adaptive Highbeam Assist Plus- permite folosirea permanent a luminilor de drum (faza lung) fr a deranja conductorii autovehiculelor din fa.-Night View Assist Plus- poate alerta conductorul pentru poteniale pericole venite din partea pietonilor sau animalelor aflate n faa autovehiculului prin afiarea clar pe display-ul speedometrului a unei imagini video a sursei pericolului.-Attention Assist- poate avertiza asupra oboselii i a neateniei conductorului auto.Studiul metodei CIM intr-o industrie de textile[5]Introducerea Computer Integrated Manufacturing (CIM), poate ajuta o companie pentru a menine un prag competitiv de produse in curs de dezvoltare de marketing i distribuie, precum i n planificarea i controlul produciei.Motivaia CIM a fost bazata pe nevoia perceput pentru industria prelucrtoare pentru a rspunde mai rapid la schimbri dect n trecut.CIM promite multe beneficii, bazandu-se pe utilizarea masinilor , a redus munca in procese i inventarieri, productivitatea a crescut, reducerea numrului de maini-unelte, costul forei de munc redus, reducerea timpului de fabricatie, reducerea costurilor produsului, cresterea calitatii.

Rang de beneficii CIM Cost scazut53.9% Imbunatatirea calitatii50% Controlul productiei44.6% Receptivitatea pietii41% Flexibilitate37.4% Stocuri reduse37.1%Sursa [Sheridan (1994)]Metodologia pentru dezvoltarea de aplicaii CIM este propusa ntr-o companie mica de vopsitorie textila. Compania este n funciune din 1993 i are o for de munc de mai mult de 60 de angajai. Volumul de producie este de 1 ton / zi i prognoz a tripla n urmtorii cinci ani.Fabrica este integrat vertical cu spaiul de 1650 de metri patrati. Exist dou tipuri de maini de vopsire: Masini de vopsire pachet si masini Hank de vopsire.Capacitatea maxima a unui lot de productie pe care o poate vopsi o masina este de 70 de kg iar min de 10 kg. Compania practic, de obicei, procedura de vopsire de evacuare care variaza in functie de materiale, adic poliester a de cusut i filament, nailon filament, fire de bumbac, bumbac poliester, fire amestecate (PC, CVC) i fire de viscoz, etc.Firma dealungul timpului(15 ani),compania s-a dezvoltat pornind de la un singur etaj de productie la trei etaje de productie. Parterul este folosit pentru vopsire in timp ce etajele 1 si 2 sunt utilizate pentru finisare si lichidare.Dei este o fabric mic, managementul este foarte contient de mediu. Efluenii (ape uzate) ale procesului de vopsire sunt foarte duntoare pentru fiinele vii ca BOD (cererea biologic de oxigen) si COD (cererea chimic de oxigen) sunt crescute. Pentru a feri mediul de eflueni se foloseste o staie de epurare, ETP cu capacitatea de 5000 litri .Fluxul de informaii curent este descris n figura 3. Ea se bazeaz pe un cadru de coam (de management superior) care efectueaz administrarea de obicei i sarcin de contabilitate, precum i un sprijin pentru producia i gestionarea stocurilor. Managerul de productie identific comanda de producie care urmeaz s fie lansata i data scadent, pe baza de ordine de client i de inventar.

Fig 3: Current Information FlowFuncia de planificare a produciei primete ordine de producie i desfoar activiti de planificare manuale bazate pe datele scadente si minimizri numarului de instalari pe main, furnizarea de podea magazin cu comenzi de producie.Principalele problemeDin descrierea de mai sus rezult c o companie sufer, n esen, dintr-o lips de schimb de informaii i de integrare ntre diferite departamente functionale, care trebuie s asigure produsele intr-un timp cat mai scurt si o calitate cat mai buna cu un buget limitat clientilor. Principalele probleme care caracterizeaz scenariul de producie pot fi rezumate dup cum urmeaz: Nivel sczut de control al procesului Dependena excesiv de suport hrtie n schimbul formrii Managementul de producie Nivelul stocurilor nu sunt epuizate Decalaj de informaii ntre magazin i departamentul de cumprare. Cresterea cererii de piataSoluia propusRezultatele implementarii sistemului CIM Conduce la reducerea timpului de fabricatie, care va crete satisfacia clienilor. Informatia unui timp real de distribuire a produselor Introducerea standardului de calitate ISO 9001Soluia propus CIM este schematic pe Figura 4.

n aceast soluie Production Supervisor (PS) este legat de Top Management (TM), n partea superioar i n partea inferioar TM este legat cu diverse departament (linie de asamblare, testare, depozit). Din nou PS ine de comunicare cu directorul de producie (PD) i calculatoare personale Programare (SPC). PS primete ordinul de producie pentru a fi umplut de la TM (Figura 5), care pot fi clasificate pe previziunile i cerereri. n PS retur va trimite napoi la TM despre avansarea de producie. Comenzile pe care le primete de la PS TM sunt clasificate i apoi trimite la SPC, care are un software de planificare pentru a obine un timp real, actualizarea produselor Planning (PP).

CSP n schimb, transmite PS-ului programul de operare aprobat de producie Planificare Manager (PPM), mpreun cu posibile alternative (Figura 6).

Aceste programe sunt vizibile n directorul de producie (PD). Director de producie, de asemenea, informat cu privire la avansarea de producie de ctre PS. PD integreaz toate formarea cu calculatorul su i apoi el poate modifica programul de producie (Figura 7).

Programul de producie, care a modificat i aprobat PD apoi trimite la linia de asamblare prin PS. Un supraveghetor poate supraveghea ansamblul. El va informa PS cu privire la avansarea produciei, resturi, i statutul de main (Figura 8). i, n sfrit PS vor interaciona cu Departamentul de Testare (TD) i Warehouse PC (WPC), pentru integrarea total.

ConcluziiStudiul de caz cu privire la compania de vopsire "Gungeetal Thread" s pun n aplicare CIM reprezinta o propunere pentru a crete eficiena i de a concura pe piaa prezenta competitiv la nivel mondial. Principalul beneficiu care rezult din punerea n aplicare a sistemului CIM propus este reducerea brusc de timpul de conducere, din cauza introducerii de tehnici eficiente de planificare, care n cele din urm,va aduce satisfacie clienilor. Eliminarea de pe suport de hrtie fluxul de informaii va reduce utilizarea de produs tangibil, care are un impact foarte important asupra mediului inconjurator.Odata cu propunerea integrarii CIM s-a constatat un control si o vizibilitate asupra intregului sistem de productie care poate fi indeplinit de companie. Acest studiu al implementarii sistemului CIM s-a bazat pe crearea unei structuri eficiente de schimb de informatii intre departamentul de conducere, linia de asamblare, departamentul de planificarecentrata pe un singur supraveghetor al departamentului de productie. Ca rezultat o soluie low-cost a fost dezvoltat cu scopul de a reduce costul de producie, timp de transfer i pentru a reduce nivelurile stocurilor. Prin adoptarea propunerilor sistemului CIM, calitatea si logistica acestei firme poate fi o buna concurenta la cererile de pe piata.

ConcluziiScopul sistemului CIM este de a elimina pierderile n cazul procesului de fabricaie. Aceasta nseamn c ntreaga fabric lucreaz mpreun nu ca i pri separate.CIM fracioneaz sistemele de fabricaie n celule de lucru, acestea sunt apoi mprite n puncte de lucru cu produsele individuale ce metamorfozeaz materiile prime n produsele reale. Acest lucru poate parea complicat, dar se simplifica ntregul proces de fabricaie. Fiecare diviziune defalcat ntr-o asemenea manier permite operatorilor sa fac orice modificri necesare far oprirea ntregului sistem.Avantaje:Creterea productivitii muncii prin creterea capabilitilor organizatorice i tehnologice ale interprinderii; mbunatirea calitii produselor; creterea flexibilitii adaptabilitate la cerinele pieii scderea ciclului de fabricaie creterea eficienei economice nlturarea contradiciilor de tip flexibilitate, pre de cost, calitate-cantitateDezavantaje:Preul ridicat al echipamentelor i al programelor; complexitatea ridicat; imposibilitatea modelrii exacte a fenomeomenelor i a proceselor fizice ce poate aduce disfuncionaliti n sistem.

Bibliografie[1] Telea Dorin P., Sisteme integrate de producie, Editura Universitii Lucian Blaga din Sibiu, 2012;[2] Negrus Andrei Mihai, The optimization of final assembly processes in the automotive industry, Universitatea Transilvania din Brasov;[3] Abrudean, I., Sisteme flexibile de fabricaie. Concepte de proiectare i management, Cluj-Napoca, Editura Dacia, 1996.[4] http://www.slideshare.net/GhanshyamDas/cim-16443405?from_search=1, accesat n Ianuarie 2014.[5] http://ggfjournals.com/assets/uploads/V4_I1_(5-11)_Mahabubuzzaman_MIN-342.pdf , accesat in Ianuarie 201433