Περιεχόμενα - ziti.gr · τόρνευση ... 2.8.5 Κύκλοι εκχόνδρισης...
TRANSCRIPT
18ο χλμ Θεσ/νίκης-ΠεραίαςT.Θ. 4171 • Περαία Θεσσαλονίκης • T.K. 570 19Tηλ.: 23920 72.222 (10 γραμ.) - Fax: 23920 72.229e-mail: [email protected]
Π. ZHTH & Σια OE Eκτύπωση
Aρμενοπούλου 27 • 546 35 Θεσσαλονίκη Tηλ. 2310 203.720, Fax 2310 211.305 e-mail: [email protected]
Bιβλιοπωλείο
ISBN 960-456-031-X
© Copyright: K.-Δ. Μπουζάκης, Κ. Ευσταθίου, Σ. Μήτση, Γ. Γιαννόπουλος, Μ. Γρηγοριάδου Eκδόσεις Zήτη, Νοέμβριος 2006, Θεσσαλονίκη
Η κατά οποιονδήποτε τρόπο και μέσο αναπαραγωγή, δημοσίευση ή χρησιμοποίηση όλου ή μερών του βιβλίου αυτού απαγορεύεται χωρίς την έγγραφη άδεια του συγγραφέα και εκδότη.
w w w . z i t i . g r
3
Περιεχόμενα
1 Εισαγωγή ...........................................................................................................9
2 Εργαλειομηχανές με ψηφιακή καθοδήγηση (CNC)
και μεθοδολογίες προγραμματισμού τους .....................................................31
2.1 Αυτοματοποίηση της παραγωγής και συστήματα αυτόματης καθοδήγησης ................. 42
2.2 Βαθμίδες ψηφιακής καθοδήγησης, παρεμβολέας και βασική δομή αντίστοιχων
εργαλειομηχανών .......................................................................................................... 46
2.3 Δομή εργαλειομηχανώνμε ψηφιακή καθοδήγηση ........................................................ 49
2.4 Εκπόνηση πληροφοριών κίνησης εργαλείων με βάση τη γεωμετρική μορφή
των τεμαχίων................................................................................................................. 59
2.5 Χειρισμός εργαλειομηχανών με ψηφιακή καθοδήγηση ............................................... 68
2.6 Άξονες συστημάτων συντεταγμένων και κατευθύνσεις κίνησης ψηφιακά
καθοδηγούμενων εργαλειομηχανών κατά DIN 66217 ................................................. 72
2.7 Κώδικας εντολών G και Μ κατά ISO 6983 (DIN 66025 μέρος 2ο
).............................. 76
2.8 Προγραμματισμός CNC – εργαλειομηχανών ............................................................... 80
2.8.1 Εντολές προγραμματισμού G00, G01, G02, G03 για όλες τις
καθοδηγήσεις ...................................................................................................... 81
2.8.2 Παραδείγματα εκπόνησης προγραμμάτων ψηφιακής καθοδήγησης για
τόρνευση ............................................................................................................. 87
2.8.3 Κοπή σπειρωμάτων............................................................................................. 97
2.8.3.1 Κοπή σπειρωμάτων σε τόρνο .............................................................................. 97
2.8.3.2 Κοπή σπειρώματος με σπειροτόμο.................................................................... 101
2.8.4 Κύκλος διάτρησης πολλών περασμάτων...........................................................103
2.8.5 Κύκλοι εκχόνδρισης στην τόρνευση..................................................................105
2.8.6 Παραδείγματα εκπόνησης προγραμμάτων ψηφιακής καθοδήγησης
για φραιζάρισμα.................................................................................................110
2.8.6.1 Κώδικας “G” φραιζομηχανής με καθοδήγηση AURKI (FAGOR) και
παραδείγματα εκπόνησης αντίστοιχων προγραμμάτων για την
κατεργασία τεμαχίων......................................................................................... 112
2.8.6.2 Κύκλοι κατεργασίας για φραιζάρισμα σε φραιζομηχανή με καθοδήγηση
AURKI (FAGOR) ............................................................................................. 129
2.8.7 Πίνακας εντολών “G” και εντολών “M” κέντρου κατεργασίας
με καθοδήγηση FANUC ....................................................................................162
3 Βιομηχανικά ρομπότ και χρησιμοποίησή τους
για τον χειρισμό τεμαχίων σε συστήματα CIM .......................................... 167
3.1 Δομή βιομηχανικών ρομπότ.........................................................................................169
3
4
3.1.1 Μηχανικό σύστημα βιομηχανικού ρομπότ........................................................171
3.1.1.1 Μηχανισμός παραγωγής τροχιάς. Χώρος εργασίας........................................... 172
3.1.1.2 Μηχανισμός προσανατολισμού ......................................................................... 178
3.1.1.3 Μηχανισμός αρπάγης ........................................................................................ 179
3.1.2 Σύστημα ενεργοποίησης ....................................................................................184
3.1.3 Σύστημα ελέγχου ...............................................................................................185
3.1.4 Προγραμματισμός βιομηχανικού ρομπότ..........................................................188
3.2 Κινηματική ανάλυση....................................................................................................191
3.2.1 Ομογενές μητρώο μετασχηματισμού.................................................................192
3.2.2 Ευθεία κινηματική ανάλυση ..............................................................................195
3.2.3 Αντίστροφη κινηματική ανάλυση......................................................................197
3.2.4 Συστήματα συντεταγμένων σταθμού εργασίας βιομηχανικού ρομπότ .............. 203
4 Αρχές σχεδιασμού μηχανουργικών κατεργασιών....................................... 205
4.1 Δομές συστημάτων μηχανουργικών κατεργασιών ......................................................209
4.2 Σχεδιασμός δομών μηχανουργικών κατεργασιών .......................................................211
4.3 Σχεδιασμός ομάδων τεμαχίων για μορφοποίησή τους σε συγκεκριμένη δομή
μηχανουργικών κατεργασιών.......................................................................................215
4.4 Σχεδιασμός των αναγκών σε εργαλειομηχανές ...........................................................218
4.5 Σχεδιασμός χωροθέτησης εργαλειομηχανών...............................................................222
4.6 Σχεδιασμός διακίνησης εργαλείων ..............................................................................224
4.7 Σχεδίαση ιδιοσυσκευών ...............................................................................................230
4.8 Σχεδιασμός αποθηκευτικών διατάξεων .......................................................................233
4.9 Σχεδιασμός μεταφορικών διατάξεων...........................................................................238
4.10 Σχεδιασμός χώρων παραγωγής ....................................................................................241
5 Συστήματα συναρμολόγησης ....................................................................... 243
5.1 Αρχές σχεδιασμού συστημάτων συναρμολόγησης (CAA)..........................................247
5.2 Σχεδιασμός συστημάτων συναρμολόγησης.................................................................251
5.3 Προσδιορισμός δομών συναρμολόγησης ....................................................................254
5.4 Καθορισμός της διαδοχής διαδικασιών συναρμολόγησης ..........................................263
5.5 Σχεδιασμός των αναγκών εργαλείων, ιδιοσυσκευών και προσωπικού
συναρμολόγησης ..........................................................................................................269
6 Διακίνηση πληροφοριών σε συστήματα CIM ............................................ 273
Παράρτημα: Ακρονύμια συστημάτων και διαδικασιών ευέλικτων συστημάτων
παραγωγής .............................................................................................................. 296
4 4
5
Ευέλικτα συστήματα μηχανουργικών μορφοποιήσεων
υποστηριζόμενα από Η/Υ
(Computer Integrated Manufacturing – CIM)
Ένα σύστημα μηχανουργικών μορφοποιήσεων αποτελείται από εργαλειομηχανές,
εργαλεία, διατάξεις πρόσδεσης εργαλείων και τεμαχίων, ιδιοσυσκευές και μέσα
τροφοδότησης, μεταφοράς και αποθήκευσης πρώτων υλών, τεμαχίων και τελικών
προϊόντων. Κάθε τέτοιο σύστημα τροφοδοτείται από πληροφορίες για το είδος και
τις συνθήκες των κατεργασιών, την οργάνωση και διοίκηση της παραγωγής κ.α.
Αντικειμενικός σκοπός παρομοίων συστημάτων είναι η μεταποίηση πρώτων υλών
σε μορφοποιημένα προϊόντα, τα οποία να καλύπτουν τις εκάστοτε προδιαγραφές με
το χαμηλότερο δυνατό κόστος.
Ως προς την ποσότητα μορφοποιημένων προϊόντων διακρίνονται συστήματα παρα-
γωγής:
• επιμέρους τεμαχίων ή ομάδων μικρού αριθμού τεμαχίων
• παρτίδων σχετικά περιορισμένου αριθμών τεμαχίων
• παρτίδων μεγάλου αριθμού τεμαχίων (μαζικής παραγωγής)
Η επιδίωξη για καλύτερη ποιότητα ζωής, μέσω της βελτίωσης της ποιότητας των
προϊόντων και των υπηρεσιών και για τον περιορισμό του χρόνου εργασίας, οδηγεί
τη βιομηχανία σε διαρκεί αύξηση της παραγωγικότητας. Επίσης συνεκτιμώντας τις
ιδιαίτερες προτιμήσεις των αγοραστών και τον διεθνή ανταγωνισμό, τα προϊόντα
μορφοποιούνται με πολλές κατασκευαστικές παραλλαγές σε όσο το δυνατό χαμη-
λότερο κόστος.
Το συστήματα παραγωγής σε παρτίδες μικρού ή μεσαίου μεγέθους καλύπτουν τη
σύγχρονη ανάγκη μεγάλης ποικιλίας προϊόντων σε μικρό και μεσαίο όγκο παραγω-
γής. Χαρακτηριστικά των συστημάτων είναι:
• Η ποικιλία προϊόντων, αλλά και κατεργασιών
• Οι δυσκολίες στο σχεδιασμό και στον έλεγχο της παραγωγής
Εν προκειμένω η παραγωγή συναρτάται από τη βραχυπρόθεσμη ζήτηση και τους
εκάστοτε επιβαλλόμενους περιορισμούς
CIM είναι το ακρωνύμιο του αγγλικού όρου “Computer Integrated Manufactur-
ing”, το οποίο σημαίνει παραγωγή-μορφοποίηση ενός προϊόντος με την υποστήρι-
ξη H/Y. To CIM ενσωματώνει επιμέρους τμήματα μιας παραγωγικής μονάδας τα
οποία συμμετέχουν στη μορφοποίηση και παραγωγή σε ολοκληρωμένες δομές, ε-
λεγχόμενες από H/Y. Επιμέρους τμήματα είναι αυτά της ανάπτυξης και σχεδιομε-
λέτης με τα συστήματα CAD (Computer Aided Design) της προετοιμασίας των ερ-
5
6
γασιών μέσω συστημάτων CAP (Computer Aided Planning) του προγραμματισμού
και της καθοδήγησης της παραγωγής με συστήματα PPC (Productions Planning
and Control) ή PPS (Productionsplannung and Steuerung), των κατεργασιών, της
συναρμολόγησης, της αποθήκευσης και της μεταφοράς με τη βοήθεια συστημάτων
CAM (Computer Aided Manufacturing) και τέλος ο ποιοτικός έλεγχος με τα συ-
στήματα CAQ (Computer Aided Quality Assurance).
Από διάφορους συγγραφείς και ερευνητές έχουν δοθεί διάφοροι ορισμοί για το
CIM όπως:
• Η τεχνολογία CIM είναι μέθοδος παραγωγής, η οποία διασυνδέει τις επί
μέρους εφαρμογές των πεδίων CAD/CAM/PPS με την βοήθεια των ηλε-
κτρονικών υπολογιστών που υποστηρίζουν τη λειτουργία και τη διασύνδε-
ση μεταξύ τους.
• CIM είναι η δικτύωση όλων των υπολογιστικών συστημάτων μέσα σε μια
επιχείρηση με στόχο τη διασύνδεση, τη συνεργασία και αλληλοϋποστήριξη
των δραστηριοτήτων όλων των επιμέρους τμημάτων των παραγωγικών επι-
χειρήσεων.
• CIM είναι η ολοκληρωμένη επεξεργασία πληροφοριών και δεδομένων για
τη διοικητική και παραγωγική λειτουργία μιας επιχείρησης.
• CIM είναι η νέα τεχνολογία που έχει γίνει απαραίτητη σχεδόν σε όλους
τους παραγωγικούς κλάδους και συνδυάζει την τεχνολογία των επικοινω-
νιών με όλα τα επιμέρους πεδία, όπως CAD, CAP, CAM, CAQ, PPS.
Στα επιμέρους κεφάλαια του παρόντος βιβλίου περιγράφονται και αναλύονται διά-
φορα δομικά συστήματα των CIM.
Το εισαγωγικό κεφάλαιο αναφέρεται στα τεχνικά χαρακτηριστικά των συστημά-
των CIM, στην οργανωτική τους δομή, στις συνιστώσες τους, στα τεχνολογικά
προβλήματα που ανακύπτουν κατά την ενσωμάτωση διαφορετικών κατεργασιών σε
συστήματα CIM, καθώς και στους τυποποιημένου τρόπους διασύνδεσης των επιμέ-
ρους συνιστωσών των συστημάτων CIM.
Το δεύτερο κεφάλαιο πραγματεύεται τις εργαλειομηχανές με ψηφιακή καθοδήγη-
ση και τις μεθοδολογίες προγραμματισμού τους. Γίνεται αναφορά στην αυτοματο-
ποίηση της παραγωγής, στα συστήματα αυτόματης καθοδήγησης, στις βαθμίδες της
ψηφιακής καθοδήγησης, στη δομή των εργαλειομηχανών με ψηφιακή καθοδήγηση,
στο χειρισμό τους και κυρίως στους τρόπους και στους κώδικες προγραμματισμό
τους.
Αντίστοιχα το τρίτο κεφάλαιο πραγματεύεται τη δομή των βιομηχανικών ρομπότ
για τον χειρισμό τεμαχίων σε συστήματα CIM. Εν προκειμένω περιγράφονται συ-
στήματα βιομηχανικού ρομπότ, συστήματα ενεργοποίησης, ελέγχου και προγραμ-
ματισμού, καθώς και οι σχετικές κινηματικές αναλύσεις.
Οι μηχανουργικές κατεργασίες και η συναρμολόγηση έχουν σημαντική θέση σε ένα
παραγωγικό σύστημα, ειδικά αν λάβει κανείς υπόψη ότι σε εταιρείες κατασκευής
6 6
7
μηχανών, περίπου το 70% των εργαζομένων απασχολείται σε αυτούς τους τομείς.
Το τέταρτο κεφάλαιο πραγματεύεται τις αρχές σχεδιασμού των μηχανουργικών
κατεργασιών και γίνεται αναφορά στις δομές των μηχανουργικών κατεργασιών,
στο σχεδιασμό αυτών των δομών, στο σχηματισμό ομάδων τεμαχίων για μορφο-
ποίηση τους σε συγκεκριμένες δομές μηχανουργικών κατεργασιών, στο σχεδιασμό
των αναγκών σε εργαλειομηχανές και τη χωροθέτηση τους, στο σχεδιασμό διακί-
νησης των εργαλείων και των ιδιοσυσκευών, στο σχεδιασμό αποθηκευτικών και
μεταφορικών διατάξεων, καθώς και στο σχεδιασμό των χώρων παραγωγής,
Αντίστοιχα το πέμπτο κεφάλαιο πραγματεύεται το σχεδιασμό συστημάτων συναρ-
μολόγησης και τον προσδιορισμό των δομών συναρμολόγησης, τον καθορισμό της
διαδοχής διαδικασιών συναρμολόγησης, το σχεδιασμό των αναγκών εργαλείων,
ιδιοσυσκευών και προσωπικού συναρμολόγησης καθώς και τον προγραμματισμό
αξιολόγησης της γεωμετρίας τεμαχίων υπό το πρίσμα της συναρμολόγησης.
Βασικό στοιχείο ενός συστήματος CIM είναι η δυνατότητα μιας ολοκληρωμένης
επεξεργασίας πληροφοριών και δεδομένων για τη διοικητική και παραγωγική λει-
τουργία μιας παραγωγικής επιχείρησης ή με άλλα λόγια η δικτύωση όλων των υπο-
λογιστικών συστημάτων μέσα σε μια επιχείρηση και η διασύνδεση, συνεργασία και
αλληλοϋποστήριξη των δραστηριοτήτων όλων των επιμέρους τμημάτων της. Το
τελευταίο κεφάλαιο του παρόντος βιβλίο πραγματεύεται τις διατάξεις διακίνησης
πληροφοριών των συστημάτων CIM. Αναφέρεται σε λογισμικά βιομηχανικών ε-
φαρμογών, στη διασύνδεση ψηφιακά καθοδηγούμενων εργαλειομηχανών και ηλε-
κτρονικών υπολογιστών, στην τυποποίηση υλικού (Hardware), στη σειριακή δια-
σύνδεση εργαλειομηχανών, στη διασύνδεση εργαλειομηχανών μέσω δικτύων, στην
τυποποίηση λογισμικού σχεδιαστικών πληροφοριών και στην τυποποίηση λογισμι-
κών γραφικών.
7
1ΕΙΣΑΓΩΓΗ
9
Περιεχόμενα
Εισαγωγή
Σχήμα 1.1 Αναγκαιότητα ευέλικτης δομής παραγωγής ................................................... 12
Σχήμα 1.2 Χαρακτηριστικά συστημάτων CIM ................................................................ 12
Σχήμα 1.3 CIM-διαδικασίες και ροή πληροφοριών με την υποστήριξη Η/Υ .................. 13
Σχήμα 1.4 Στόχοι κατά την εφαρμογή δομών παραγωγής CIM....................................... 13
Σχήμα 1.5 Στόχοι ευέλικτων συστημάτων κατεργασίας .................................................. 14
Σχήμα 1.6 Διαρθρωτικές τροποποιήσεις κατά την εισαγωγή μοντέρνων μέσων
παραγωγής ....................................................................................................... 14
Σχήμα 1.7 Ολοκλήρωση συστημάτων CAD/CAP............................................................ 15
Σχήμα 1.8 Επιδράσεις συστημάτων CIM επί της οργανωτικής δομής εργοστασίων....... 15
Σχήμα 1.9 Επιδράσεις συστημάτων CIM επί της οργανωτικής διάρθρωσης
παραγωγής ....................................................................................................... 16
Σχήμα 1.10 Εξοικονόμηση κόστους σαν αποτέλεσμα της χρήσης ολοκληρωμένου
συστήματος παραγωγής................................................................................... 16
Σχήμα 1.11 Στοιχεία σύνθετων συστημάτων παραγωγής .................................................. 17
Σχήμα 1.12 Στοιχεία αυτοματοποίησης και σύνδεση τεχνικών πληροφοριών................... 17
Σχήμα 1.13 Καθορισμός κοπτικού εργαλείου .................................................................... 18
Σχήμα 1.14 Ευέλικτα εργαλεία ή συστήματα αλλαγής εργαλείων..................................... 18
Σχήμα 1.15 Αυτοματοποιημένη κατασκευή ιδιοσυσκευών................................................ 19
Σχήμα 1.16 Λειτουργία χειρισμού CNC εργαλειομηχανών ............................................... 19
Σχήμα 1.17 Εξέλιξη των λειτουργιών καθοδήγησης .......................................................... 20
Σχήμα 1.18 Δομή ενός σύγχρονου συστήματος NC καθοδήγησης .................................... 20
Σχήμα 1.19 Ολοκληρωμένη επεξεργασία πληροφοριών.................................................... 21
Σχήμα 1.20 Ολοκληρωμένο σύστημα διάγνωσης και καθοδήγησης
εργαλειομηχανών............................................................................................. 21
Σχήμα 1.21 Διαβάθμιση των συστημάτων παραγωγής από μία CNC εργαλειο-
μηχανή μέχρι το ευέλικτο σύστημα παραγωγής ............................................. 22
Σχήμα 1.22 Τεχνολογικά προβλήματα κατά την ενσωμάτωση διαφορετικών
κατεργασιών σε συστήματα CIM.................................................................... 22
Σχήμα 1.23 Μαθηματική περιγραφή της λείανσης για τον προσδιορισμό διαφόρων
μεγεθών απαραίτητων για την ενσωμάτωσή της σε συστήματα CIM ............ 23
Σχήμα 1.24 Διαδικασίες για την βελτιστοποίηση των συνθηκών κατεργασίας
στο φραιζάρισμα.............................................................................................. 23
10
10
Σχήμα 1.25 Συστήματα προετοιμασίας κατεργασιών με την υποστήριξη Η/Υ ................. 24
Σχήμα 1.26 Πλεονεκτήματα του NC-φραιζαρίσματος υποστηριζόμενου
από σύστημα CAD/CAM κατά την κατεργασία ενός καλουπιού
σφυρηλασίας.................................................................................................... 24
Σχήμα 1.27 Αλυσιδωτές αντιδράσεις για τον προσδιορισμό δεδομένων
καθοδήγησης ................................................................................................... 25
Σχήμα 1.28 Δεδομένα παραγωγής ...................................................................................... 25
Σχήμα 1.29 Δομή και διασυσχέτιση δεδομένων που περιγράφουν την μορφοποίηση
του προϊόντος .................................................................................................. 26
Σχήμα 1.30 Μοντέλο με διαδοχικά επίπεδα για τον σχεδιασμό παραγωγής CIM.
Ροή πληροφοριών μέσω βάσεων δεδομένων .................................................. 26
Σχήμα 1.31 Ολοκλήρωση διαφόρων δεδομένων σε δομή παραγωγής CIM
(παράδειγμα ενός κέντρου κοπής)................................................................... 27
Σχήμα 1.32 ISO/OSI – MAP – ενδιάμεσα πρωτόκολλα..................................................... 27
Σχήμα 1.33 Δομή πληροφοριών CIM σε συτήματα παραγωγής ........................................ 28
Σχήμα 1.34 Βασικός σχεδιασμός παραγωγής CIM ............................................................ 28
Σχήμα 1.35 Περιοχές δεδομένων από τις οποίες λαμβάνονται υπόψη διάφορες
πληροφορίες κατά τον προγραμματισμό συστημάτων CIM........................... 29
Σχήμα 1.36 Τεχνοοικονομική αξιολόγηση σχεδιασμών συστημάτων κατεργασιών
CIM.................................................................................................................. 29
Σχήμα 1.37 Παράδειγμα αξιολόγησης διαφόρων σχεδιασμών CIM με την βοήθεια
λογισμικών προσομοίωσης.............................................................................. 30
11
11
12
12
Αναγκαιότητα ευέλικτης δομής παραγωγήςΣχήμα 1.1
FILE: 1_01.cdrΚαθ. Κ.-Δ. Μπουζάκης
Πολλαπλότηταπαραλλαγών
Πολυπλοκότηταπροϊόντος
Διάρκεια ζωήςπροϊόντων
Χρόνος παράδοσης
1970
1970
1970
1970
1980
1980
1980
1980
1990
1990
1990
1990
Αν. Καθηγητής
Κ. Ευσταθίου
2000
2000 2000
2000
Χαρακτηριστικά συστημάτων CIMΣχήμα 1.2
FILE: 1_02.cdrΚαθ. Κ.-Δ. Μπουζάκης
CAE
CAD
CAP
CAM
CAQ
PPS
Καθοδήγησημορφοποίησης
CAM
Προγραμματισμόςεπιχείρησης CAD
CAPCAQ
PPSCAD
CAM
FMSΚαθοδ/ση
Διακίνηση
Πώληση
CIMΕισαγωγή συστημάτων πληροφορικής και ροή δεδομένων
υποστηριζόμενη από Η/Υ σε όλους τους τομείς πουσυνεργάζονται με την βιομηχανία
Γενική ροή πληροφοριών Επικοινωνία μεταξύ ηλεκτρονικών υπολογιστώνκαι ψηφιακής καθοδήγησης εργαλειομηχανώνΑποφυγή περίσσειας δεδομένων
Δυναμικό υπολογισμού στην αναγκαία θέσηΕνσωμάτωση των λογισμικών εφαρμογήςδιαφόρων κατασκευαστών
Αν. Καθηγητής
Κ. Ευσταθίου
13
13
CIM-διαδικασίεςκαι ροή πληροφο-
ριών με τηνυποστήριξη Η/Υ
Σχήμα 1.3
FILE: 1_03.cdr
Καθ. Κ.-Δ. Μπουζάκης
CIM-διαδικασίες“Σχεδίαση προϊόντος”
CIM-διαδικασίες“Παραγωγή”
CIM-διαδικασίες“Προγραμματισμός παραγωγής”
Σχεδιασμός/βελτιώσεις
ΣχεδιομελέτηCAD
ΠρογραμματισμόςCAP/CAQ
NC-προγράμματαCAM
Δεδομένα προϊόντος
Δεδομένα παραγωγής
Πρόγραμμαπαραγωγής
Προγραμματισμόςπαραγωγής καικαθοδήγησης
PPS
Διαχείριση υλικώνMRP
ΚατεργασίαCAM
ΕλεγχοςCAQ
Μεταφορά ΑποθήκευσηMRP
Συναρμο-λόγηση
Ποιοτικόςέλεγχος CAQ
Αν. Καθηγητής
Κ. Ευσταθίου
Στόχοι κατά τηνεφαρμογή δομώνπαραγωγής CIM
Σχήμα 1.4
FILE: 1_04.cdr
Καθ. Κ.-Δ. Μπουζάκης
Στόχοιεπιχείρησης Ζήτηση Αγορά
Χρονικοί στόχοι
Στόχοι κόστους
Στόχοι ευελιξίας
Στόχοι ποιότητας
ΒΑΣΙΚΟΙΣΤΟΧΟΙ
Στόχοιολοκλήρωσης
Επεξερ-γασία πλη-ροφοριώνμε Η/Υ
Ολοκλή-ρωση ροήςπληροφο-ριών
Προσφορά
7Η6
Αν. Καθηγητής
Κ. Ευσταθίου
14
14
Στόχοι ευέλικτων συστημάτων κατεργασίαςΣχήμα 1.5
FILE: 1_05.cdrΚαθ. Κ.-Δ. Μπουζάκης
Υψηλός αριθμόςμεθόδων κατεργασίας
-Τόρνευση
-Φραιζάρισμα
-Διάτρηση- ...
Υψηλή επαναχρησιμοποί-ηση μέσων παραγωγής
ΣΤΟΧΟΙΕΥΕΛΙΚΤΩΝ
ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝΚΑΤΕΡΓΑΣΙΩΝ
Χρόνος
100%
Υψηλός βαθμός εκμετάλ-λευσης μέσων παραγωγής
Εισαγωγή ευέλικτηςκαθοδήγησης
Μικρή επιβάρυνσησε εξοπλισμό
Αν. Καθηγητής
Κ. Ευσταθίου
Διαρθρωτικές τροποποιήσεις κατά τηνεισαγωγή μοντέρνων μέσων παραγωγής
Σχήμα 1.6
FILE: 1_06.cdrΚαθ. Κ.-Δ. Μπουζάκης
Συμβατικά Αυτοματοποιημένα
Εργ
αλείο
Προϊστάμενος
Υλικά Σχεδ
ιασμ
ός
εργα
σίας
Χειριστήςμεμονωμένης
εργ/νής
PPS-σύστημα
Καθ
οδήγ
ηση
Εργαλεία
Σχεδια
σμός
εργασιώ
ν
Προσωπικό
Υλι
κά
Διαχείρηση
Δεδομένα
Ρύθμιση
FΜS
Κ
ύριος Η/ΥΗ/Υ
PPS
σύστ
ημ
α
Διά
θεση
Διαχείρηση
Μετα-
φορά
Υπηρεσίες
Ηλεκτρονικός
Ρυθμιστής
μηχανών
Χειρι-στής
Προσομοίω
ση
NC-προγρα
μ-
ματισμός
Προγραμματισμός
υποσυστημάτω
ν
PPS:P P Sroduktions lanung und teuerungΠρογραμματισμός και καθοδήγησηπαραγωγής
Αν. Καθηγητής
Κ. Ευσταθίου
15
15
Ολοκλήρωση συστημάτων CAD/CAPΣχήμα 1.7
FILE: 1_07.cdrΚαθ. Κ.-Δ. Μπουζάκης
CAD
CΑΡP
CΑΡP
CΑD
CΑΡP
Σχεδιο-μελέτη
Σχεδιασμόςκατεργασίας
Σχεδιασμός ακο-λουθίας συν-αρμολόγησης
συνόλων
Προγραμμα-τισμός
κόστους
Σχεδιασμόςδιαδικασιώνσυναρμολό-
γησης
Σύστημαδιαχείρησηςδεδομένων
Ελεγχοςσυμβατότητας
Προετοιμασίαδεδομένων
Αλληλοεξαρτήσεις
Δεδομένα προγραμμα-τισμού εργασίας
Δεδομένασχεδιομελέτης
Δεδομένα CIM
Αν. Καθηγητής
Κ. Ευσταθίου
CAPP C A P P: omputer ided rocess lanningCAPP C A P P
Επιδράσειςσυστημάτωνεπί της οργανω-τικής δομήςεργοστασίων
CIM
Σχήμα 1.8
FILE: 1_08.cdr
Καθ. Κ.-Δ. Μπουζάκης
Παραγγελία
Κατεργασία/συναρμολό-
γηση
Προγραμματισμός& καθοδήγησηπαραγωγής
ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ
ΠΡΟΕΤΟΙΜΑΣΙΑΕΡΓΑΣΙΑΣ
ΠΡΟΕΤΟΙΜΑΣΙΑΕΡΓΑΣΙΑΣ
DNC
Παραγγελία
Σχεδιασμός
Κατεργασία/συναρμολό-
γηση
Προετοιμασίαεργασίας
Συμβατικήοργανωτική δομή
Συμβατικήοργανωτική δομή
Νέα δομήΝέα δομή
Αν. Καθηγητής
Κ. Ευσταθίου
16
16
Επιδράσεις συστημάτων επί τηςοργανωτικής διάρθρωσης παραγωγής
CIM
Σχήμα 1.9
FILE: 1_09.cdrΚαθ. Κ.-Δ. Μπουζάκης
ΟΡΓΑΝΩΤΙΚΗ
ΔΟΜΗ
ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ
Δ ΔCIMΣ ΣΠΕ ΠΕΚ/Σ Κ/Σ
CAD CAPP CAM
Κέντρο αρμόδιο για CIMΑλληλεπίδραση μεταξύ τμημάτωνΕλεγχος συστημάτων ως προς τηδυνατότητα ολοκλήρωσης
Επεξηγήσεις
ΔΣΠΕΚ/Σ
ΔιάθεσηΣχεδιομελέτηΠροετοιμασία εργασίαςΚατεργασία/Συναρμολόγηση
----
Αν. Καθηγητής
Κ. Ευσταθίου
Εξοικονόμηση κόστους σαν αποτέλεσματης χρήσης ολοκληρωμένου συστήματος
παραγωγήςΣχήμα 101.
FILE: 1_10.cdrΚαθ. Κ.-Δ. Μπουζάκης
Εισαγωγή συστημάτωνCAD / CAM
1,0 1,0
0,8
0,55
0,30,5
Κατασκευήπροτύπου
Παραλλαγέςκατασκευής
Συντελεστήςκόστους ανά
εργαλείο
Συμβατικά CAD
Πριν την εισαγωγή FΜS Μετά την εισαγωγή FΜS
Ροή υλικού Ροή υλικού
FΜS
$8000
$4000
Παρούσακατάσταση
Απόδοση FΜS6 7 ημέρες
Κόστος τεμαχίου
$7800
$4600 $4000
Αποσβέσεις
Μηχανικήκατεργασία
Χειρονακτικήεργασία
Υλικό
κατά: Ford
Αν. Καθηγητής
Κ. Ευσταθίου
17
17
Στοιχεία σύνθετων συστημάτων παραγωγήςΣχήμα 111.
FILE: 1_11.cdrΚαθ. Κ.-Δ. Μπουζάκης
Καθοδήγηση(DNC)
Αποθήκευσητεμαχίων
Λογιστικήκοπτικών εργαλείων
Διαχείρηση κατεργα-ζομένων τεμαχίων
Κέντρακατεργασίας
Εφοδιασμός μετεμάχια και κοπτικά
Ποιοτικός έλεγχος
CAQ CAD CAPΡ
LAN
PPS
CAM
British Aerospace
Αν. Καθηγητής
Κ. Ευσταθίου
Στοιχεία αυτοματοποίησης καισύνδεση τεχνικών πληροφοριών
Σχήμα 121.
FILE: 1_12.cdrΚαθ. Κ.-Δ. Μπουζάκης
Απαιτήσεις
Mbyte
s Kbyte
0.1s Byte
ms Bit
Χρόνοςμεταφοράς
Μέγεθοςδεδομένων
minΚύριος
Η/Υ
Η/Υ Η/Υ
Προκαταρ-κτική ρύθμι-ση εργαλείου
RC NCPLC PLC PLC
Επίπ
εδο
αισ
θητή
ρων
Επίπ
εδο
καθο
δήγη
σης
Επίπ
εδο
οδήγη
σης
Ανώ
τερο
επίπ
εδο
Αν. Καθηγητής
Κ. Ευσταθίου
18
18
Καθορισμός κοπτικού εργαλείουΣχήμα 131.
FILE: 1_13.cdrΚαθ. Κ.-Δ. Μπουζάκης
Θύρα επικοι-νωνίας Μονάδα
εγγραφής/ανάγνωσης
Κεφαλήεγγραφής/ανάγνωσης
Μεταφοράδεδομένων& ενέργειας
Εργαλείομε φορέα
δεδομένων
Σύστημα καθορισμού εργαλείου
Ροή πληροφοριών & οργάνωση δεδομένων
Υπολογιστήςκαθοδήγησης
Υπολογιστήςκαθοδήγησης
Κατάλογοςαναγκών σεεργαλεία
Κατάλογοςαναγκών σεεργαλεία
Δεδομένα γεωμε-τρίας, τεχνολογι-κά, βιομηχανίας
Χαρακτηριστικάκοπτικού
Χαρακτηριστικάκοπτικού
Δεδομένα γεωμε-τρίας, τεχνολογικά,
βιομηχανίας
Αρχική ρύθμιση εργαλείου
Εργαλειομηχανή
Φορέας δεδομένων σταθερούπρογραμματισμού
Φορέας δεδομένων ανοικτούπρογραμματισμού
Δεδομέναδιόρθωσης
Αν. Καθηγητής
Κ. Ευσταθίου
Ευέλικτα εργαλεία ή συστήματααλλαγής εργαλείων
Σχήμα 141.
FILE: 1_14.cdrΚαθ. Κ.-Δ. Μπουζάκης
Απαιτήσεις κατεργασίας
ΕΥΕΛΙΞΙΑ ΕΠΙΤΥΓΧΑΝΕΤΑΙ ΜΟΝΟ ΜΕΣΩΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ ΑΛΛΑΓΗΣ ΕΡΓΑΛΕΙΟΥ
Παραδείγματα:
Γεωμετρία Υλικό Ποιότητα
Καθορισμός των τεχνικώνχαρακτηριστικών του εργαλείου
Παραδείγματα:
Καθορισμός των τεχνικώνχαρακτηριστικών του εργαλείου
Παραδείγματα:
Λειαντικός τροχός Εργαλείο τόρνευσης Ατρακτος
EK 80 K600 x 203 x...
HM: P10Αριθμός στροφώνΑκαμψία
Αλλαγή τροχού Αλλαγή εργαλειοφορείου Αλλαγή ατράκτου
κατά: Hauni κατά: Hueller-Hille κατά: Fortuna
Αν. Καθηγητής
Κ. Ευσταθίου
19
19
Αυτοματοποιημένη κατασκευή ιδιοσυσκευώνΣχήμα 151.
FILE: 1_15.cdrΚαθ. Κ.-Δ. Μπουζάκης
Σύνδεση CAD/CAP
MOVE/P1GRASPMOVE/P2
Σχεδιασμός κατεργαζόμενου τεμαχίου
Εύρεση παραμέτρων κατασκευής
Προσδιορισμός δομής ιδιοσυσκευής
Εκπόνηση προγράμματος καθοδήγησης ρομπότΚατεργαζόμενατεμάχια
Στοιχεία ιδιοσυσκευ-ών κατάλληλα γιααυτοματοποίηση
Τροφοδοσία Σύστημα συναρ-μολόγησης
ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ ΙΔΙΟΣΥΣΚΕΥΩΝ
Σταθμόςελέγχου
κατά: Niedecker
Αν. Καθηγητής
Κ. Ευσταθίου
Λειτουργία χειρισμούCNC εργαλειομηχανών
Σχήμα 161.
FILE: 1_16.cdrΚαθ. Κ.-Δ. Μπουζάκης
ΑρχειοθέτησηΔιευθέτηση
ΠροσομοίωσηΕπικοινωνία
Διαχείρησηεξοπλισμού Συλλογή δεδομένων
Προγραμματισμός
Κλασσικές λειτουργίες
Νεότερες καιμελλοντικές λειτουργίες
Διάτρητες ταινίεςΤράπεζες δεδομένων
Διορθώσεις μέσωδοκιμαστικού “τρε-
ξίματος” NCπρογραμμάτων
Γραφική προσομοίω-ση αλληλουχίαςκατεργασιών
Σύνδεση με τουςτοπικούς Η/Υ ήτον υπερκείμενο
Η/Υ
ΕργαλείαΣτοιχεία συγκρά-
τησης & χειρισμούΣυλλογή
δεδομένωνεπιχείρησης
NC - Editor- κείμενο- γραφικά
ΚΑΘΟΔΗΓΗΣΗ
Αν. Καθηγητής
Κ. Ευσταθίου
20
20
Eξέλιξη των λειτουργιών καθοδήγησηςΣχήμα 171.
FILE: 1_17.cdrΚαθ. Κ.-Δ. Μπουζάκης
Νέες NC λειτουργίεςΕπικοινωνία
χρήστη - μηχανής
Θύρα επικοινωνίαςCIM
Αισθητήρες- Αντιστάθμισηθερμοκρασίας
- Επιτήρηση συγκρούσεων- Μετρήσεις
- Γραφικά- Τεχνική menu καιπαραθύρων
- Προσομοίωση
- DNC- Δεδομένα παραγωγήςκαι υλικών
- Κατάστασηεργαλειομηχανών
- Θύρες επικοινωνίας- Επεξεργασία σημάτων- Διόρθωση τροχιάς
Επιτήρηση καιδιάγνωση
- Επιτήρηση διεργασίας- Αναγνώριση προτύπου- Δεδομένα παραγωγήςκαι ανάλυση
- Εμπειρα συστήματα
Τυπικές ΝCλειτουργίες
Κύριο/τοπικόεπίπεδο
Αν. Καθηγητής
Κ. Ευσταθίου
Δομή ενόςσύγχρονου
συστήματος NCκαθοδήγησης
Σχήμα 181.
FILE: 1_18.cdr
Καθ. Κ.-Δ. Μπουζάκης
Θύρα επικοι-νωνίας CIM
NC προγράμματα
Εργαλεία
Εκκίνηση/παύση
Συλλογή δεδομέ-νων παραγωγής
Κλασσική δομή NC
Τυπικές NCλειτουργίες
+
+
+
ΜΕΤΡΗΣΗ
ΕΠΙΤΗΡΗΣΗ
ΔΙΑΓΝΩΣΗ
ΕργαλείαΤεμάχια
Διόρθωση
ΦθοράΘραύση
Στρατηγικήπαράκαμψης
Εσωτερικό σφάλμαΕξωτερικό σφάλμα
NC εργαλειο-μηχανή
Τυπικές λειτουργίεςσυστήματος σχεδιασμού
ιδιοσυσκευών
+
+
ΕΡΓΑΛΕΙΑ
ΠΕΡΙΦΕΡΙΚΑ
Προγράμματα χρήστηΑλλαγή είδουςσυγκράτησης
Εργαλεία ρεβόλβερΑλλαγή εργαλείωνΔιάρκεια ζωής
Συσκευές διευθέτησηςΣυσκευές πρόσδεσης
NC σύστημασχεδιασμούιδιοσυσκευών
Κοινή περιοχή ανοι-κτής επικοινωνίας
Πρόσθετασυστήματα
Για εργαλ/μηχανές
π.χ. δυναμική ή συλλο-γική διόρθωση
Για συστήματα
π.χ. συγχρονισμός μεάλλες καθοδηγήσεις
Προσανατολισμένασε εφαρμογές
Ειδικά
Ρύθμισηθέσης
Βοηθητικέςλειτουργίες
Κίνηση Συστήματαμέτρησης
Στοιχείαρύθμισης
Εργαλειομηχανή
Αν. Καθηγητής
Κ. Ευσταθίου
21
21
Ολοκληρωμένη επεξεργασία πληροφοριώνΣχήμα 191.
FILE: 1_19.cdrΚαθ. Κ.-Δ. Μπουζάκης
Θύρα επικοινωνίας CIMΠεριοχή ανοικτής
επικοινωνίας
Δυναμικήδιόρθωση
NC εργαλειομηχανή
Σύστημασχεδιασμού
ιδιοσυσκευών
Θύρα επικοινωνίαςαισθητήρων
Θύρα επικοινωνίαςαισθητήρων
Συλλογικήδιόρθωση
Εργαλειομηχανή
- Διάγνωση θραύσηςεργαλείου
- Ταχεία διόρθωσητροχιάς
- Επιτήρηση συγκρού-σεων
- Ελεγχος φθοράςεργαλείου
- Διαγνωστικόεργαλειομηχανών
- Αντιστάθμισηθερμοκρασίας
Διαχείρηση NCπρογραμμάτων
Προετοιμασία εντολών NC(επίσης διόρθωση κοπτικών,
μετατόπιση μηδενικού σημείου...)
Παρεμβολέας
Επιθυμητήτιμή
Ρύθμισηθέσης
Διόρθωση
+
Κίνηση/σύστημα μέτρησηςΚίνηση/σύστημα μέτρησης
Αισθητήρες Αισθητήρες
Λειτουργίες διακοπήςΛειτουργίες διακοπής
Αν. Καθηγητής
Κ. Ευσταθίου
Ολοκληρωμένο σύστημα διάγνωσηςκαι καθοδήγησης εργαλειομηχανών
Σχήμα 201.
FILE: 1_20.cdrΚαθ. Κ.-Δ. Μπουζάκης
ΚΥΡΙΟ / ΤΟΠΙΚΟ ΕΠΙΠΕΔΟ - ΚΕΝΤΡΙΚΟ ΔΙΑΓΝΩΣΤΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ
ΘΥΡΑ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΑΣ CIMNCΕργαλειομηχανή
Σύστημα σχεδια-σμού ιδιοσυσκευών
Λειτουργίες διακοπής Αισθητήρες
Εργαλειομηχανή
Διαγνωστικές λειτουργίεςΔιαγνωστικό
λαθών
Διαγνωστικόλαθών
Διάγνωση λαθώνΠρόσθετες λειτουργίες
Κατάσταση εργαλειομηχανής Κατάσταση διεργασίας
- Εσωτερική διάγνωση καθοδήγησης:Σφάλμα σκευών
- Εξωτερική διάγνωση καθοδήγησης:Ελεγχοι αισθητήρων και θυρών επι-κοινωνίας, συμπεράσματα για τηνκατάσταση της εργαλειομηχανής
Αν. Καθηγητής
Κ. Ευσταθίου
Διαβάθμιση τωνσυστημάτων
παραγωγής απόμία CNC εργαλειο-μηχανή μέχρι τοευέλικτο σύστημα
παραγωγής
Σχήμα 1.21
FILE: 1_ .cdr21
Καθ. Κ.-Δ. Μπουζάκης
Αν. Καθηγητής
Κ. Ευσταθίου-Μη ισόχρονες διαδοχικές κατεργασίες-Ανεξαρτησία από το μέγεθος τωνπαρτίδων-Μηχανές που αναπληρώνουν ήυποκαθιστούν άλλες-Μηχανές (διαφορετικού τύπου) πουσυμπληρώνουν η μία την άλλη-Ευέλικτος αυτοματισμός
Χαρακτηριστικά κατεργασίαςΧαρακτηριστικά κατεργασίας
-Περιορισμένο φάσμα τεμαχίων-Μέσο μέγεθος παρτίδων παραγωγής-Μικτή κατεργασία-Ποή με παύσεις-Διαδικασία ολοκλήρωσης στην3η βάρδια-Ολιγομελές προσωπικό στις βάρδιες-Αλλαγή προγράμματος εργασίας χω-ρίς απαίτηση νέου ξοπλισμού
-Μικρές ή μεσαίες παρτίδεςπαραγωγής-Συχνές επαναλήψεις/έτος-Συχνές αλλαγές του φάσματοςτεμαχίων-Οργάνωση σε επίπεδομηχανουργείου
-Μεμονωμένες μηχανές-Παραγωγή μεμονωμένων τεμαχίων ήροϊκή παραγωγή-Χειροκίνητη αλλαγή τεμαχίων-Πολυμελές προσωπικό λειτουργίας-χειρισμού
+Περισσότερες από μία μηχανές+Διάταξη μεταφοράς τεμαχίων+Σειριακή προσαγωγή τεμαχίων+Λογιστική εργαλείων+Αυτόματη καθοδήγηση παραγωγήςμέσω κεντρικού Η/Υ και DNC
+Αποθήκη τεμαχίων ή παλετών+Εκτεταμένη αποθήκευση εργαλείων+Διάταξη φόρτωσης και εκφόρτωσης+Σύνδεση υπολογιστών+Διάταξη επίβλεψης+Ενσωμάτωση διατάξεων μέτρησης
+Αυτόματη αλλαγή τεμαχίου+Αυτόματη αλλαγή εργαλείων+Κατεργασία σε περισσότερα επίπεδα(4 άξονες καθοδήγησης)+Εκτεταμένη μνήμη προγραμμάτων+Αυτόματη κλήση προγραμμάτων
3 άξονες καθοδήγησηςΧειροκίνητη αλλαγή εργαλείωνΧειροκίνητη κλήση προγραμμάτων
Τεχνικά χαρακτηριστικάΤεχνικά χαρακτηριστικά
Ευέλικτο σύστημαπαραγωγής (FMS)
Ευέλικτο κύτταροπαραγωγής (FMC)
=
Κέντροκατεργασίας
=
Ψηφιακά καθοδη-γούμενη εργα-λειομηχανή
=
Τεχνολογικά προβλήματα κατά τηνενσωμάτωση διαφορετικών κατεργασιών
σε συστήματα CIMΣχήμα 221.
FILE: 1_22.cdrΚαθ. Κ.-Δ. Μπουζάκης
ΣΤΟΧΟΣ:ολοκλήρωση διαφορετικών διεργασιών
Περιγραφή διεργα-σιών με δυνατότη-
τα επανάληψης
Δυνατότηταεπικοινωνίας
μηχανών
Θύρες επικοινω-νίας και μετα-
φορά δεδομένων
-Ενεργοποίηση-Οργάνωση-Ελευθερία σε εφε-δρικά δεδομένα
ΚΑΘΟΔΗΓΗΣΗ ΚΑΘΟΔΗΓΗΣΗ ΚΑΘΟΔΗΓΗΣΗ
Δεδομέναδιεργασίας
Δεδομέναδιεργασίας
Δεδομέναδιεργασίας
Δεδομέναδιεργασίας
Δεδομέναδιεργασίας
- πρόωση- βάθος κοπής- δύναμη κοπής-
- θερμοκρασία- μορφή ραφής--
- θερμοκρασία- χρόνος--
- περιφερικήταχύτητα
- προσέγγιση-
- αναγνώρισητεμαχίων
- διαδρομήπροσαρμογής
- ...
Τόρνευση Συγκόλληση Θερμικήκατεργασία Λείανση Συναρμογή
κατά: Fichtel & Sachs
Αν. Καθηγητής
Κ. Ευσταθίου
22
22
Μαθηματικήπεριγραφή τηςλείανσης για τονπροσδιορισμό
διαφόρων μεγεθώναπαραίτητων γιατην ενσωμάτωσήτης σε συστήματα
CIM
Σχήμα 1.23
FILE: 1_23.cdr
Καθ. Κ.-Δ. Μπουζάκης
ΔΕΔΟΜΕΝΑ
Τοπογραφίαλειαντικούτροχού
Χαρακτηριστικάυλικού
Ρυθμιζόμενα στην ερ-γαλειομηχανή μεγέθη
-ταχύτητα κοπής-προσέγγιση
kf
τf
θ( C)ο
ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗ ΤΗΣ ΛΕΙΑΝΣΗΣ
ΚινηματικήΚοπή
( )πλαστομηχανική
ΔύναμηΜοντέλο
θερμοκρασιών
ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ
- Δυνάμεις κοπής- Ισχύς κοπής- Θερμοκρασία- Τραχύτητα
.
.
.
Αν. Καθηγητής
Κ. Ευσταθίου
Διαδικασίες για την βελτιστοποίηση τωνσυνθηκών κατεργασίας στο φραιζάρισμα
Σχήμα 1.24
FILE: 1_24.cdrΚαθ. Κ.-Δ. Μπουζάκης
Διείσδυσηεργαλείου
Τροχιέςεργαλείουκατά τηνεκχόνδριση
Γεωμετρίαεργαλείου& διαίρεσηβάθουςκοπής
Μορφή αποβλίττουΦόρτιση εργαλείου Βελτιστοποιημένες στρατη-
γικές φραιζαρίσματος
Τ
vc
Διάρκεια ζωής για ομόρροπο/αντίρροπο φραιζάρισμα
Χρό
νος
κατε
ργασία
ς
ΕκχόνδρισηΣυνολικός χρόνοςφραιζαρίσματος
τελική αποπεράτωσηαρχική αποπεράτωση
a = σταθ.p a = f(περιγράμματος)
p
Αν. Καθηγητής
Κ. Ευσταθίου
23
23
Συστήματα προετοιμασίας κατεργασιώνμε την υποστήριξη Η/Υ
Σχήμα 251.
FILE: 1_25.cdrΚαθ. Κ.-Δ. Μπουζάκης
ΤΕΧΝΙΚΗ ΔΙΕΡΓΑΣΙΑΣΣυστήματα προετοι-μασίας κατεργασιώνΣυστήματα προετοι-μασίας κατεργασιών
ΒΟΗΘΗΤΙΚΑ ΜΕΣΑσκευές/λογισμικά
ΒΟΗΘΗΤΙΚΑ ΜΕΣΑσκευές/λογισμικά
Συγκέντρωση περιπτώσεωνκαι δεδομένων
Μοντέλα κατεργασίας
Συλλογή καικαταγραφή
γνώσης
ειδικών
τηςκαι
της εμπειρίας
ΕΜΠΕΙΡΑΣΥΣΤΗΜΑΤΑ
ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΓΙΑΤΗΝ ΠΕΡΙΓΡΑΦΗΤΗΣ ΔΙΕΡΓΑΣΙΑΣ
(προσομοίωσηκατεργασίας)
ΣΥΣΤΗΜΑΤΑΔΙΑΧΕΙΡΗΣΗΣΔΕΔΟΜΕΝΩΝ
(βάσεις δεδομένων) Βάσεις δεδομένων,εμπορικά λογισμικά
Λογισμικό προσανατολισμένοστο πρόβλημα
ΤΝ ΛογισμικόΤεχνιτή Νοημοσύνη
Αυξανόμενη πολυπλοκότητα του συστήματος
Ευρύτερη περιοχή χρησιμοποίησης
Αν. Καθηγητής
Κ. Ευσταθίου
Πλεονεκτήματατου NC-φραιζαρί-σματος υποστη-ριζόμενου από
σύστημα CAD/CAMκατά την κατεργα-σία ενός καλουπιού
σφυρηλασίας
Σχήμα 261.
FILE: 1_26.cdr
Καθ. Κ.-Δ. Μπουζάκης
ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ
ΦΡΑΙΖΑΡΙΣΜΑ
Μαθηματικήπεριγραφή τηςγεωμετρίας τουκαλουπιού σεσύστημα CAD
Συμβατικήεκπόνηση τουσχεδίου τηςκατασκευής
NC- φραιζάρισμα Φραιζάρισμα μορφής
Εκπόνηση των NCπρογραμμάτων μετην βοήθεια Η/Υ
Μικρότεροι απαιτούμενοι χρόνοι κατεργασίας
Υψηλότερη ευελιξία
Εξοικονόμηση του μοντέλου
Μεγαλύτερη ακρίβεια κατεργασίας καικαλύτερη ποιότητας επιφάνειας
Κατασκευή μοντέλου
Φραιζάρισμαμορφής
NC-φραιζάρισμα
Πλεονεκτήματα του NC-φραιζάρισματος
μοντέλο
Αν. Καθηγητής
Κ. Ευσταθίου
24
24
Αλυσιδωτές διαδικασίες για τονπροσδιορισμό δεδομένων καθοδήγησης
Σχήμα 271.
FILE: 1_27.cdrΚαθ. Κ.-Δ. Μπουζάκης
ΠρογράμματαεργασίαςΡοή φάσεων
κατεργασίαςΕκλογή εργαλειομηχανώνΚοπτικά
Λειτουργίες ελέγχουΠεριγραφή χώρου εργασίας
Προγραμματισμόςεργασιών
Προσομοίωση
Δεδομένακαθοδήγησης
Οργανωτικέςσυνδέσεις CAM
Διαχείρηση δεδομένωνκαθοδήγησηςΕπικοινωνία με τις καθο-δηγήσεις εργ/νών καιάλλων διατάξεων
Σχέδια Κοπτικά
Προγραμματισμός-με κείμενο-σε διάλογο μετην οθόνη
Δεδομένα γεω-μετρίας, τιμές κοπής,
κύκλοι κατεργασίας, δεδο-μένα ακατέργαστων τεμαχίων
Δεδομένα CAD
Προγραμματισμός
CAD
FEM
Σχεδίαση
Κατασκευαστικάσχέδια,ΥπολογισμοίΚαταστ. τεμαχίων
Αν. Καθηγητής
Κ. Ευσταθίου
Δεδομένα παραγωγήςΣχήμα 281.
FILE: 1_28.cdrΚαθ. Κ.-Δ. Μπουζάκης
ΔΕΔΟΜΕΝΑ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ
ΔΕΔΟΜΕΝΑ ΠΡΟΪΟΝΤΟΣ
ΔΕΔΟΜΕΝΑ ΥΠΟΔΟΜΗΣΔΕΔΟΜΕΝΑ ΥΠΟΔΟΜΗΣ
Σύστημα λογιστικής και κοστολόγησηςΣύστημα λογιστικής και κοστολόγησηςΛΟΓΙΣΤΙΚΗ ΤΕΜΑΧΙΩΝ (πελάτες, τεμάχια, προμηθευτές,παραγγελίες, αποθέματα)ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ & ΚΑΘΟΔΗΓΗΣΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ (καθορισμόςτων αναγκών, σχεδιασμός προθεσμιών και δυνατοτήτων, δυνατό-τητες κατασκευής, έλεγχοι προόδου)
Δομή προϊόντος (καταστάσεις τεμαχίων, οικογένειες τεμαχίων,παραλλαγές, τυποποιημένα στοιχεία κατασκευής)Δομή προϊόντος
Δεδομένα παραγωγής (κατάσταση συστημάτων και συσκευών)Δεδομένα παραγωγής
- γεωμετρική περιγραφή (σχέδια 3D-μοντέλα)- φυσική περιγραφή (υλικό, ιδιότητες)- τεχνολογική περιγραφή (εργαλεία, εργαλειομηχανές, σχέδιαεργασίας, ψηφιακή καθοδήγηση - NC)
- οργανωτικά (δεδομένα παραγγελίας, προσωπικού, ...)- τεχνολογικά (δεδομένα εργαλειομηχανών: χρόνος παραγωγής,
συντήρησηδεδομένα κατεργασίας: ποιότητα, παράμετροι διεργα-
σίας)
π.χ. ΤΟΡ
π.χ. MΑΡ
π.χ.mini-MΑΡ
Παραγωγή
PPS
CADCAP
CAΜCAQ
Οικονομικάστοιχεία τηςεπιχείρησης
Τεχνικάδεδομένα
Δεδομέναδομής της
επιχείρησης
ενδιάμεσοπρωτόκολλοPPS
TOPMAP
P P Sroductions lannung teuerungT O Pechnical ffice rotokolM A Panufacturing utomation rotokol
Αν. Καθηγητής
Κ. Ευσταθίου
25
25
Δομή και διασυσχέτιση δεδομένων πουπεριγράφουν την μορφοποίηση του προϊόντος
Σχήμα 1.29
FILE: 1_29.cdrΚαθ. Κ.-Δ. Μπουζάκης
όγκοι
επιφάνειες
ακμές
σημεία
Α
cd
a
2
3
1
4
b f
e
B
C
Περιγραφή διασυσχετίσεων
Μηχανολογικόσχέδιο
Προγραμματισμόςεργασίας
Ακολουθία φάσεωνκατεργασίας
ΕργαλειομηχανέςNC-προγράμματα
Κοπτικά
Παραλλαγή
Τεμάχιο
Τελικό προϊόν
Παραλλαγήτελικού προϊόντος
Δομική ομάδαπαραλλαγής
Συνδυασμός δομι-κών ομάδων
Δομικήομάδα
Κατεργασία
Κύτταροκατεργασίας
Εργαλειομηχανές
Λειτουργίες
Α
a
1 2 3 4 5 6 7 8
c f h jb ed g I k l
Β C D FE
Αν. Καθηγητής
Κ. Ευσταθίου
Μοντέλο με διαδοχικά επίπεδα γιατον σχεδιασμό παραγωγής CIM.
Ροή πληροφοριών μέσω βάσεων δεδομένωνΣχήμα 1.30
FILE: 1_30.cdrΚαθ. Κ.-Δ. Μπουζάκης
Ιεραρχικά επίπεδα Μέσα μετατροπής(θύρες επικοινωνίας)
Χαρακτηρι-στικά μεταξύτων επιπέδων
Επίπ
εδα
σχε
διασμού
Κύρ
ιοεπ
ίπεδ
οΤοπ
ικό
επίπ
εδο
Επίπ
εδο
διερ
γασία
ς
ΑΛΛΗΛΕΠΙΔΡΑΣΕΙΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΩΝ(ροή πληροφοριών)
ΑΛΛΗΛΕΠΙΔΡΑΣΕΙΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΩΝ(ροή πληροφοριών)
Επιχειρήσεις
Σχεδιασμός παραγωγής
Προετοιμασία παραγωγής
Χώρος παραγωγής
Τμήμα παραγωγής
Θέση παραγωγής
Μορφή προϊόντος, πωλήσεις, οικονομικά, λογιστική
Κατασκευή, ανάλυση
Καταγραφή χαρακτηριστικών
Οργάνωση παραγωγής
Κατεργασία/συναρμολόγηση, εργαστήριο
Εργαλειομηχανές, θέσεις εργασίας
Βάση δεδομένωνCAP-CAM Βάση δεδομένων
CAM-PPS-CAQ
Βάση δεδομένωνCAM-NC-CAQ
Βάση δεδομένωνCAD-CAP
Βάση δεδομένωνPPS-CAD
Διαχείρησηβάσεων
δεδομένων
CAM
CAQ
CAP
PPSCAD
ΤΟΡ
ΜΑΡ
Διαφυγή
Ενδ. πρωτόκολλοΕιδικό πρωτόκολλο
SPS NC RC
Μέγ
εθος
δεδο
μέν
ων
Μέγ
εθος
δεδο
μέν
ων
Απαιτ
ήσει
ςχρ
όνου
Αν. Καθηγητής
Κ. Ευσταθίου
26
26
Oλοκλήρωση διαφόρων δεδομένωνσε δομή παραγωγής CIM
(παράδειγμα για ένα κέντρο κοπής)Σχήμα 311.
FILE: 1_31.cdrΚαθ. Κ.-Δ. Μπουζάκης
Προγραμματισμόςπαραγωγής
Προετοιμασίαπαραγωγής
Βιομηχανία
Διεύθυνση παραγωγής
Θέση παραγωγής
Η/Υ αποθήκης
Κέντρο κοπής
Εκπόνησηδεδομένων
καθοδήγησης
Πραγματικόςαρ. τεμαχίων
Πραγματικάαποθέματα
Συμπλήρωσηπαραγγελίας
από
Υ Ο Ο Α ΥΛίστα παραγγελιών
Οργάνωσηαποθήκης
Επιβεβαίωση
Αποθέματα Βασικά δεδομέναυλικού
Λεπτομερής χρονικόςπρογραμματισμός
Εισαγωγήπαραγγελίας
Παρακολούθησηπροόδου τηςπαραγγελίας
Υπάρχοντα αποθέμα-τα πριν την έναρξητης παραγγελίας
Σχεδιασμόςεργασίας
Αρ. παραγγελίας Πορεία εργασίαςΑρ. υλικού Αριθ. τεμαχίων
ΑΡΧΗ
ΑνάλυσηΔεσμεύσεις, χονδρικός
χρονικός προγραμματισμόςΑπαιτήσεις = αρ. τεμαχίων x μήκος + εφεδρεία
Επερώτηση για-εφεδρεία-ελάχιστα αποθέματα
Ισολογισμός-τιμές εκκίνησης-αλλαγές-νέες εισαγωγές
Παραγγελία Αποθέματα Βασικά δεδομένα
Επίπ
εδο
σχε
διασμού
Κύριο επίπεδοπρογραμματισμού
Τοπικό επίπεδοπρογραμματισμού
Επίπεδοκατεργασιών
Κέντρο κοπής
+
Αν. Καθηγητής
Κ. Ευσταθίου
ISO/OSI - MAP - ενδιάμεσα πρωτόκολλαΣχήμα 321.
FILE: 1_32.cdrΚαθ. Κ.-Δ. Μπουζάκης
7
6
5
4
3
2
1 Φυσική σύνδεση
Σύνδεση δεδομένων
Δίκτυο
Μεταφορά
Επικοινωνία
Παράσταση
Εφαρμογή
Οργάνωση της επαφήςτων συμμετεχόντων
Καθοδήγηση της συλλογήςδεδομένων, αναγνώριση σφαλμάτων
Καθοδήγηση τηςεπικοινωνίας
Κωδικοποίηση και μορφο-ποίηση της πληροφορίας
Καθοδήγηση των ειδικώνλειτουργιών του χρήστη
Εξασφάλιση της μεταφοράςτων δεδομένων
Μηχανικέ/ηλεκτρικές/οπτικές ιδιότητες
ISO/OSI μοντέλοΕφαρμογές που
πραγματοποιήθηκαν
Ειδικό πρωτόκολλοεπικοινωνίας (driver)-Ενδ. πρωτόκολλο-
RS
232
Eth
ernet
LA
N1
LSV
2
min
i-M
AP
MAP
-
TOP
MAP
-
TOP
RS232
LA
N1
LA
N1
LSV
2L
SV
2
Πρωτόκολλοεπικοινωνίας
SIN
EC
H1
SIN
EC
H1
SIN
EC
H1
SIN
EC
H1
SIN
EC
H2
SIN
EC
H2
AP10
PC
-N
etPC
-N
etE
ther
net
NCRCPLC
FMCFMSNC
1989 PC’s
Αν. Καθηγητής
Κ. Ευσταθίου
27
27
Δομή πληροφο-ριών CIM σε συστή-ματα παραγωγής
Σχήμα 331.
FILE: 1_33.cdr
Καθ. Κ.-Δ. Μπουζάκης
Θέσεις εργασίας, επιφάνειες χρηστώνΘέσεις εργασίας, επιφάνειες χρηστών
Σταθμοί εργασίαςΣταθμοί εργασίας
Μεταφορά δεδομένωνΜεταφορά δεδομένων
MAP, TOP, LANMAP, TOP, LAN
IGESSTEP
CL-DATACL-DATA
Συστήματα εφαρμοφήςΣυστήματα τραπεζών μεθόδων και
τοπικά συστήματα τραπεζών δεδομένων
Συστήματα εφαρμοφήςΣυστήματα τραπεζών μεθόδων και
τοπικά συστήματα τραπεζών δεδομένων
Τράπεζες δεδομένωνΤράπεζες δεδομένων
Διαχείρηση
PPS
CAD
CAΡ
CAQ
CAM
LAN
ΒΑΣΗΔΕΔΟΜΕΝΩΝ
ΒΑΣΗΔΕΔΟΜΕΝΩΝ
Διάφορακατανεμημένασυστήματαυπολογιστών
Θύρες επικοινωνίας τραπεζών δεδομένων
Επεξεργαστές
Θύρες επικοινωνίας τραπεζών δεδομένων
Επεξεργαστές
Αν. Καθηγητής
Κ. Ευσταθίου
Βασικός σχεδιασμός παραγωγής CIMΣχήμα 341.
FILE: 1_34.cdrΚαθ. Κ.-Δ. Μπουζάκης
CAD
CAD
CAM
CAM
PPS
PPS
Αρχική κατάστασηΒασικός σχεδιασμός
Απαιτήσεις χρήσης
Προσαρμογή με στόχους
Στρατηγικοί στόχοιΣτόχοι ολοκλήρωσης
Βασική αρχήλειτουργίας
Οργάνωσηροής
Προσδιορισμός ση-μείων επικοινωνίας
Βασική δομήπληροφοριών
Οργανωτικήδομή
Δομή τουσυστήματος
Αν. Καθηγητής
Κ. Ευσταθίου
28
28
Περιοχές δεδομένων από τις οποίεςλαμβάνονται υπόψη διάφορες πληροφορίεςκατά τον προγραμματισμό συστημάτων CIMΣχήμα 351.
FILE: 1_35.cdrΚαθ. Κ.-Δ. Μπουζάκης
Α
Β
C
t
Προγραμματισμόςπαραγγελίας
Λογιστική NCπρογραμμάτων
Λογιστικήκοπτικών
ΔΟΜΗ
Καθοδήγησησυστήματος
Ενδειξη κατάστασηςσυστήματος Λογιστική
υλικών καιτεμαχίων
Ελεγχοι προόδουπαραγγελίας
Ελεγχος καικαθοδήγησηδιεργασίας
Λογιστικήιδιοσυσκευών
Αν. Καθηγητής
Κ. Ευσταθίου
Τεχνικοοικονομική αξιολόγηση σχεδιασμώνσυστημάτων κατεργασιών CIM
Σχήμα 361.
FILE: 1_36.cdrΚαθ. Κ.-Δ. Μπουζάκης
Κριτήρια αξιολόγησης ευέλικτων συστημάτων κατασκευήςΚριτήρια αξιολόγησης ευέλικτων συστημάτων κατασκευής
Εναλλακτικές θεωρήσεις του συστήματοςΕναλλακτικές θεωρήσεις του συστήματος
W
W W W
F
FF F
S
S SS
Λύση Ι Λύση ΙΙ Λύση ΙΙΙ
Αξιολόγηση λύσεων
ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΟΤΗΤΑ ΕΥΕΛΙΞΙΑ ΑΛΛΑ
Επενδύσεις Πολλαπλότητα Φιλικότητα στονΚόστος παραλλαγών χρήστηΕξοικονόμηση Πολλαπλότητα Εκμετάλλευση
κατεργασιών χώρου
Τεχνικοοικονομικήαξιολόγηση
Αν. Καθηγητής
Κ. Ευσταθίου
29
29
Παράδειγμα αξιολόγησης διαφόρωνσχεδιάσεων με την βοήθειαλογισμικών προσομοίωσης
CIMΣχήμα 371.
FILE: 1_37.cdrΚαθ. Κ.-Δ. Μπουζάκης
ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΟΣΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΟΣ
ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗ
ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΛΥΣΕΩΝ
Γραφικά (σε διάλογο με την οθόνη) Αλφαριθμητικά
Μεταφορά
Συναρμολόγηση
Κατεργασία
Εξοπλισμός
Δυναμικότητα
Τρόπος μεταφοράς
Κάλυψη Ανάγκη υποστήριξης
Αν. Καθηγητής
Κ. Ευσταθίου
30
30