bé gi¸o dôc vµ ®µo t¹o
Tr-êng ®¹i häc b¸ch khoa hµ néi
Nghiªn cøu c«ng nghÖ s¶n xuÊt tÝch hîp cã
trî gióp cña m¸y tÝnh ( cim )
(§Ò tµi khoa häc cÊp Bé )
Chñ nhiÖm ®Ò tµi : GS.TS TrÇn V¨n §Þch
Hµ Néi: 2004
Lêi nãi ®Çu
Khoa häc m¸y tÝnh ra ®êi tõ nh÷ng n¨m 70 cña thÕ kû tr- íc. Cho ®Õn ngµy
nay, c«ng nghÖ khoa häc m¸y tÝnh ph¸t triÓn nh- vò b·o ®· kÐo theo sù ®æi thay ®¸ng
kÓ cña rÊt nhiÒu lÜnh vùc trong x· héi loµi ng- êi. M¸y vi tÝnh ®- îc øng dông vµo mäi
mÆt cña ®êi sèng x· héi, tõ c«ng së, tr- êng häc, bÖnh viÖn, s©n bay ®Õn nhµ h¸t, s©n
vËn ®éng…. NÒn kinh tÕ thÕ giíi còng nhê ®ã mµ ph¸t triÓn nhanh chãng. C¸c nhµ
m¸y s¶n xuÊt theo ph- ¬ng ph¸p truyÒn thèng tr- íc ®©y còng ®- îc n©ng cÊp ph¸t
triÓn dÇn dÇn thµnh hÖ thèng s¶n xuÊt tù ®éng ho¸ tõng phÇn, toµn phÇn, råi ph¸t
triÓn thµnh c¸c d©y chuyÒn s¶n xuÊt tiªn tiÕn, thµnh hÖ thèng s¶n xuÊt linh ho¹t FMS
vµ cuèi cïng lµ hÖ thèng s¶n xuÊt tÝch hîp cã trî gióp cña m¸y tÝnh CIM. Nh÷ng nhµ
m¸y CIM ra ®êi ®· t¹o ra n¨ng suÊt, chÊt l- îng s¶n phÈm rÊt cao. Trong qu¸ tr×nh
ho¹t ®éng cña nhµ m¸y, m¸y vi tÝnh tham gia vµo qu¶n lý tõ kh©u ban ®Çu lµ thiÕt kÕ
s¶n phÈm, cho tíi gia c«ng, kiÓm tra chÊt l- îng vµ cuèi cïng lµ tÝnh gi¸ thµnh s¶n
phÈm, n¨ng suÊt s¶n xuÊt vµ ph©n phèi s¶n phÈm chÊt l- îng ra thÞ tr- êng hµng ho¸
mét c¸ch hiÖu qu¶ vµ kinh tÕ nhÊt.
Trªn thÕ giíi hÖ thèng s¶n xuÊt CIM ®ang dÇn ®- îc triÓn khai t¹i mét sè n- íc.
ViÖt Nam lµ n- íc ®ang ph¸t triÓn, c«ng nghÖ s¶n xuÊt truyÒn thèng cßn nhiÒu. VËy
nªn ®Ó thóc ®Èy nÒn kinh tÕ ViÖt Nam ®i lªn, dÇn ngang b»ng víi c¸c n- íc trªn thÕ
giíi th× viÖc øng dông c¸c hÖ thèng s¶n xuÊt CIM trong c«ng nghiÖp lµ mét xu h- íng
tÊt yÕu trong nh÷ng n¨m tíi vµ trong t- ¬ng lai sau nµy. ChÝnh v× vËy chóng toi chän
®Ò t¯i: ‚Nghiªn cøu c«ng nghÖ s°n xuÊt tÝch hîp cã trî gióp cña m¸y tÝnh CIM‛ l¯
®óng h- íng.
Ch- ¬ng 1
Tæng quan vÒ s¶n xuÊt tÝch hîp
cã trî gióp cña m¸y tÝnh CIM
§Þnh nghÜa vÒ CIM
CIM (Computer Integrated Manufacturing) lµ hÖ thèng s¶n xuÊt tù ®éng hoµn
chØnh cã sù trî gióp cña m¸y tÝnh. Trong hÖ thèng CIM c¸c chøc n¨ng thiÕt kÕ vµ
chÕ t¹o ®- îc g¾n kÕt víi nhau, cho phÐp t¹o ra nh÷ng s¶n phÈm nhanh chãng
b»ng c¸c quy tr×nh s¶n xuÊt linh ho¹t vµ hiÖu qu. Kh¸i niÖm vÒ CIM tuy ch- a
xuÊt hiÖn l©u (vµo ®Çu nh÷ng n¨m 70) nh- ng ngµy nay ®· trë thµnh quen thuéc
trong s¶n xuÊt hiÖn ®¹i, cïng víi sù ph¸t triÓn cña s¶n xuÊt, sù ph¸t triÓn cña
khoa häc c«ng nghÖ ®Æc biÖt lµ trong lÜnh vùc tù ®éng ho¸ vµ phÇn mÒm m¸y tÝnh
th× mét hÖ thèng CIM ®- îc triÓn khai ë mét c¬ së s¶n xuÊt c«ng nghiÖp ngµy
cµng trë nªn quen thuéc vµ trë thµnh chiÕn l- îc nÒn t¶ng cña tÝch hîp c¸c thiÕt bÞ
vµ hÖ thèng s¶n xuÊt th«ng qua c¸c m¸y tÝnh hoÆc c¸c bé vi xö lÝ.
Cã rÊt nhiÒu ®Þnh nghÜa kh¸c nhau vÒ CIM tuú thuéc vµo môc ®Ých øng dông cña
nã, sau ®©y lµ mét sè c¸c ®Þnh nghÜa vÒ CIM tiªu biÓu vµ ngµy cµng ®- îc c«ng
nhËn réng r·i trªn thÕ giíi :
HiÖp héi c¸c nhµ s¶n xuÊt SME (Society of Manufacturing Engineers) ®Þnh nghÜa
vÒ CIM nh- sau: CIM lµ mét hÖ thèng tÝch hîp cã khn¨ng cung cÊp sù trî gióp
cña m¸y tÝnh cho tÊt c¸c c¸c chøc n¨ng th- ¬ng m¹i cña mét nhµ m¸y s¶n xuÊt, tõ
kh©u tiÕp nhËn ®¬n ®Æt hµng, thiÕt kÕ, s¶n xuÊt, cho ®Õn kh©u ph©n phèi s¶n
phÈm ®Õn tay kh¸ch hµng.
Tõ ®iÓn vÒ c¸c c«ng nghÖ s¶n xuÊt tiªn tiÕn AMT (Advanced Manufacturing Technologies) ®Þnh
nghÜa vÒ CIM nh- sau: CIM lµ mét nhµ m¸y s¶n xuÊt tù ®éng ho¸ toµn phÇn, n¬i mµ tÊt c¶ c¸c
qu¸ tr×nh s¶n xuÊt ®- îc tÝch hîp vµ ®- îc ®iÒu khiÓn bëi m¸y tÝnh.
C«ng ty m¸y tÝnh IBM cña Mü ®Þnh nghÜa: CIM lµ mét øng dông, cã kh¶ n¨ng tÝch hîp c¸c nguån
th«ng tin vÒ thiÕt kÕ s¶n phÈm, kÕ ho¹ch s¶n xuÊt, thiÕt lËp vµ ®iÒu khiÓn c¸c nguyªn c«ng trong
toµn bé qu¸ tr×nh s¶n xuÊt.
Mét hÖ thèng CIM cã thÓ ®- îc xem t¹o thµnh tõ c¸c ph©n hÖ sau:
CAD, CAM, CAP, CAPP.
C¸c tÕ bµo gia c«ng.
HÖ thèng cÊp liÖu.
HÖ thèng l¾p r¸p linh ho¹t.
HÖ thèng m¹ng LAN néi bé liªn kÕt c¸c thµnh phÇn trong hÖ thèng.
HÖ thèng kiÓm tra vµ c¸c thµnh phÇn kh¸c.
HÖ thèng MiniCim ë phßng thÝ nghiÖm cña tr- êng ®¹i häc B¸ch Khoa Hµ Néi víi môc
tiªu phôc vô gi¶ng d¹y bao gåm c¸c phÇn tö sau:
- Hai m¸y gia c«ng CNC (1 m¸y phay - khoan vµ 1 m¸y tiÖn).
- Hai robot thùc hiÖn c¸c chøc n¨ng l¾p r¸p vµ cÊp ph«i.
- M¸y tÝnh chñ ®- îc nèi m¹ng Ethernet vµ phÇn mÒm CIMSoft cïng víi c¸c m¸y tÝnh c¸
nh©n kh¸c cho phÐp ®iÒu khiÓn vµ qu¶n lÝ toµn bé hÖ thèng.
- B¨ng t¶i dïng cho c¸c Pallet.
- HÖ thèng chøa vµ lÊy ph«i tù ®éng.
- Bé ®iÒu khiÓn logic kh lËp tr×nh PLC.
1.2 øng dông cña CIM
ThiÕt lËp mét hÖ thèng s¶n xuÊt tÝch hîp cã sù trî gióp cña m¸y tÝnh CIM lµ mét vÊn ®Ò
kh«ng ®¬n gi¶n nã kh«ng chØ phô thuéc vµo kh¶ n¨ng tµi chÝnh cña c«ng ty mµ cßn phô
thuéc vµo ®éi ngò nh©n lùc cña c«ng ty do ®ã viÖc øng dông mét hÖ thèng CIM vµo s¶n xuÊt
cña mét c«ng ty ph¶i ®- îc xem xÐt mét c¸ch cÈn thËn. Thùc tÕ khi mµ s¶n xuÊt ph¸t triÓn,
nhu cÇu cña kh¸ch hµng thay ®æi th- êng xuyªn vµ kh«ng ngõng n©ng cao, sù c¹nh tranh
m¹nh cña nhiÒu c«ng ty