Transcript سیستم تولید انعطاف پذیر (ّFMS)

‫سیستم های تولید انعطاف پذیر‬
‫‪FMS‬‬
‫رقابت و بقاء در بازارهای جهانی ‪:‬‬
‫‪ ‬رقابت در بازارهای جهانی‬
‫‪ ‬توانایی برآورد نیازهای مشتری با توجه به تنوع محصوالت در دوره‬
‫های زمانی کوتاه‬
‫‪ ‬کنترل فشارهای سنگینی که توسط هزینه های رو به افزایش‬
‫انرژی‪ ،‬مواد اولیه‪ ،‬نیروی کار‪ ،‬سرمایه و رقابت روزافزون جهانی‬
‫بوجود می آیند‪.‬‬
‫انعطاف پذیری‪:‬‬
‫در کوتاه مدت‪ ،‬انعطاف پذیری به معنی توانایی تطابق با شرایط‬
‫در حال تغییر با استفاده از مجموعه منابع موجود می باشد‪ .‬در‬
‫بلند مدت توانایی ارائه محصوالت‪ ،‬منابع و روشهای تولید جدید‬
‫و ادغام اینها در سیستم تولیدی موجود را اندازه گیری می کند؛‬
‫طبقه بندی انعطاف پذیری از دیدگاه ‪:Browne‬‬
‫نوع انعطاف پذیری‬
‫تعریف‬
‫‪.1‬ماشین آالت‬
‫سهولت اعمال تغییرات موردنیاز برای تولید مجموعه مشخص از انواع قطعات‪.‬‬
‫‪.2‬فرآیند‬
‫توانایی تولید مجموعه مشخص از انواع قطعات‪ ،‬هر کدام احتماال با‬
‫استفاده از مواد متفاوت‪ ،‬به چندین طریق‬
‫‪.3‬محصول‬
‫توانایی آماده سازی مجدد خط تولید برای تولید یک محصول جدید به صورت‬
‫اقتصادی و با سرعت‬
‫‪.4‬مسیریابی توانایی مقابله با خرابیها و ادامه تولید مجموعه ای مشخص از انواع قطعات‪.‬‬
‫‪.5‬حجم (تولید)‬
‫‪.6‬توسعه‬
‫‪.7‬عملیات‬
‫‪.8‬تولید‬
‫توانایی به کار گیری یک ‪ FMS‬بطور سود آور در حجمهای تولید مختلف‪.‬‬
‫توانایی اضافه کردن ظرفیت یا قابلیتها به سیستم موجود با سهولت‪.‬‬
‫توانایی تغییر ترتیب چندین عملیات برای یک قطعه مشخص‬
‫کل مجموعه انواع قطعاتی که ‪ FMS‬می تواند تولید کند‬
‫طبقه بندی انعطاف پذیری از دیدگاه ‪:Sethi & Sethi‬‬
‫این طبقه بندی عالوه بر مواردی که در طبقه بندی‬
‫اضافه می کند؛‬
‫‪ BROWNE‬ذکر شد‪ ،‬سه مورد دیگر را هم‬
‫نوع انعطاف پذیری‬
‫‪.1‬انتقال مواد‬
‫تعریف‬
‫توانایی سیستم انتقال مواد در منتقل کردن قطعات مختلف در‬
‫تسهیالت تولیدی بطور کارا برای جاگذاری مناسب و پردازش‬
‫توانایی سیستم برای ادامه کار تقریبا بدون نظارت برای مدت به میزان‬
‫‪.2‬برنامه‬
‫کافی طوالنی‬
‫‪.3‬بازار‬
‫سهولتی که با آن سیستم تولیدی می تواند با محیط بازار در حال‬
‫تغییر تطابق حاصل کند‬
‫مزایای انعطاف پذیری تولید‪:‬‬
‫كاهش در هزينه هاي متغیر‬
‫كاهش در زمان توليد و كاهش در ‪WIP‬‬
‫افزايش قدرت رقابت در توليد‬
‫بهبود كيفيت‬
‫حذف سيكل آماده سازي و كمك به استاندارد شدن عملكرد‬
‫وقتي چرخه حيات محصول فعلي به پايان برسد‪ FMS ،‬را مي توان به‬
‫راحتي به مجموعه جديدي از محصوالت ديگر تخصيص داد‬
‫توانايي در تغيیر آني طرحها و برنامه ها‪ ،‬روند گرايش به سوي ‪ JIT‬را‬
‫هموار مي سازد‪.‬‬
‫تاریخچه ای کوتاه از ‪FMS‬‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫فن آوری ‪FMS‬ریشه در اروپا دارد‪.‬‬
‫برای صنعت تولید قطعاتی که دارای حجم و تنوع متوسطی از تولید است توسعه‬
‫یافت‪.‬‬
‫برای اولین بار در دهه ‪ 60‬قرن بیستم در لندن توسط ‪David‬‬
‫‪ williamson‬مطرح شد‪ .‬ارتقاء زمان کار ماشین ابزاری که ‪16‬ساعت بدون‬
‫کنترل انسان کار می کرد به ‪ 24‬ساعت کار پشت سرهم با کنترل کامپیوتر ( سیستم‬
‫‪.) 24‬‬
‫ایده وی براساس استفاده از ماشینهای ‪NC‬بود‪ .‬این ماشینها یکسری عملیات را‬
‫روی یکسری از قطعات انجام می دهند‪ .‬هر ماشین ‪ NC‬به یک جعبه ابزار مجهز‬
‫است که می تواند ابزارهای مورد نیاز را برای انجام عملیات از روی آن بردارد‪.‬‬
‫ضرورت استفاده از ‪ FMS‬در شرکتهای امروزی‬
‫‪‬کسب بیشترین انعطاف در تولید جهت رقابت و تنوع محصوالت‪.‬‬
‫‪‬افزایش بهره وری تولید‪.‬‬
‫‪‬کاهش هزینه های تولید‪.‬‬
‫تعریف‬
‫‪FMS‬‬
‫• مجموعه ای از ماشینهای ‪ ،NC‬وسایل خودکار حمل و نقل و‬
‫تعویض ابزار و تجهیزات اتوماتیک‪ ،‬اندازه گیری و تست است‬
‫که بطور کامل توسط کامپیوتر کنترل می شود و نیاز به‬
‫عملیات دستی در آن به حداقل ممکن رسیده و زمان الزم برای‬
‫تغییر دادن حالت آن کوتاه است‪ .‬چنین سیستمی می تواند‬
‫تمام قطعات متعلق به خانواده معینی از قطعات را در یک‬
‫برنامه ازپیش تعیین شده بسازد‪.‬‬
‫تکنیک های عملیاتی پیشرفنه‪:‬‬
‫نمایی از یک سیستم تولید انعطاف پذیر‬
‫انواع سیتم های تولیدی‪:‬‬
‫تنوع تولید‬
‫پیوسته‬
‫حجم تولید‬
‫‪FMS‬‬
‫انبوه‬
‫‪JIT‬‬
‫دسته ای‬
‫پروژه ای‬
‫استاندارد سازی محصوالت‬
‫یک ‪ FMS‬مفاهیم و تکنولوژی های زیر را در بر‬
‫می گیرد‪:‬‬
‫‪ -1‬اتوماسیون انعطاف پذیر‬
‫‪ -2‬تکنولوژی گروهی‬
‫‪ -3‬ماشین ابزارهای ‪CNC‬‬
‫‪ -4‬انتقال اتوماتیک مواد بین ماشین ها‬
‫‪ -5‬کنترل کامپیوتری ماشین ها )‪ (DNC‬و حمل اتوماتیک‬
‫مواد‬
‫مؤلفه های یک‬
‫‪FMS‬‬
‫‪ -1‬ایستگاه های پردازش‬
‫‪ -2‬ذخیره و حمل مواد‬
‫‪ -3‬سیستم کنترل کامپیوتری‬
‫‪ -4‬نیروی انسانی‬
‫‪ FMS‬ها باید کجا استفاده شوند‪:‬‬
‫‪ FMS‬ها فاصله خالی بین تولید انبوه در خطوط انتقال و‬
‫تولید کم در ماشین های ‪ NC‬را پر می کنند‬
‫ماشین های ‪NC‬‬
‫زیاد‬
‫‪FMS‬‬
‫متوسط‬
‫خطوط انتقال‬
‫زیاد‬
‫کم‬
‫متوسط‬
‫موقعیت ‪ FMS‬نسبت به سیستم های تولیدی‬
‫کم‬
‫سیستم ذخیره و حمل مواد‬
‫در‪FMS‬‬
‫‪ -1‬حمل مستقل و تصادفی قطعه کار بین ایستگاه های‬
‫کاری‬
‫‪ -2‬حمل انواع گوناگونی از قطعات‬
‫‪ -3‬ذخیره موقت‬
‫‪ -4‬دسترسی راحت برای بار گذاری و تخلیه مواد‬
‫‪ -5‬قابلیت کنترل کامپیوتری‬
FMS
in-line
LOOP
LADDER
open-field
robot- centered cell
‫انواع استقرار در‬
‫ خط‬-1
‫ حلقه‬-2
‫ نردبانی‬-3
‫ باز‬-4
‫ سلول با ربات مرکزی‬-5
:‫تجهیزات حمل مواد‬
‫ نقاله ای غلطکی‬-1
-2
‫ گاری های ریلی زمینی‬-3
In-floor towline carts
AGV
-4
roller conveyor
cart on track
‫خالصه سیستم حمل مواد با پنج استقرار‬
‫شکل استقرار‬
‫نوع سیستم حمل مناسب‬
‫خط‬
‫حلقه‬
‫نردبانی‬
‫باز‬
‫سلول با ربات مرکزی‬
‫سیستم نقاله‬
‫سیستم نقاله‬
‫سیستم نقاله و ‪AGV‬‬
‫گاری زمینی‪AGV ،‬‬
‫ربات های صنعتی‬
‫مدیریت از پیاده سازی تا اجرا‪:‬‬
‫‪ -1‬مسائل طراحی ‪FMS‬‬
‫‪ -2‬مسائل برنامه ریزی ‪FMS‬‬
‫‪ -3‬مسائل برنامه زمانبندی در ‪FMS‬‬
‫‪ -4‬مسائل کنترل ‪FMS‬‬
‫مسایل اولیه در طراحی‪:‬‬
‫‪ -1‬تعیین دامنه گرههایی از قطعات که باید تولید شوند‬
‫‪ -2‬تعیین زیر مجموعه هایی که در باید تولید شوند‬
‫‪ -3‬تعیین اینکه چگونه این قطعات باید تولید شوند‬
‫‪ -4‬تعیین نوع انعطاف پذیری و سطح مطلوب آن‬
‫‪ -5‬تعیین نوع ‪ FMS‬مورد نظر‬
‫‪ -6‬مشخص کردن نوع وظرفیت سیستم حمل مواد‬
‫‪ -7‬نوع واندازه محل ذخیره موجودی‬
‫‪ -8‬تعیین سلسله مراتب کنترل کامپیوتری‬
‫تصمیمات در جهت پیاده سازی‪:‬‬
‫» تعیین استقرار ‪FMS‬‬
‫» تعیین تعداد پالت ها‬
‫» طراحی نگهدارنده ها و تعیین تعداد آنها‬
‫» تعیین راهبرهای اصلی در برنامه ریزی و کنترل‪FMS‬‬
‫ها در اجرا‬
‫» ایجاد نرم افزار‬
‫مسائل برنامه ریزی ‪:FMS‬‬
‫» انتخاب یک زیر مجموعه جهت تولید بالفاصله و همزمان از‬
‫میان لیست قطعاتی که برای ‪ FMS‬انتخاب شده اند‬
‫» گره بندی ماشین ها‬
‫» تعیین نسبت های تولید‬
‫» تخصیص پالت ها و نگهدارنده ها به انواع قطعات انتخاب شده‬
‫» تخصیص عملیات و ابزار مربوط به قطعات انتخاب شده و گروه‬
‫ماشین ها‬
‫مسائل برنامه زمانبندی در‬
‫‪FMS‬‬
‫الف‪ -‬تعیین توالی بهینه ای که قطعات انتخاب شده بر اساس‬
‫آن وارد سیستم می شوند‬
‫ب‪ -‬ایجاد روش مناسب جهت برنامه زمانبندی‬
‫ج‪ -‬تعیین اولویت در زمانی که چند قطعه همزمان در‬
‫انتظار یک ماشین ابزار هستند‬
‫مسائل کنترل ‪: FMS‬‬
‫‪ -1‬تعیین سیاست برای کنترل ماشین ابزار و توقف های آن‬
‫‪ -2‬تعیین سیاست های تعمیرات پیشگیرانه و دوره ای‬
‫‪ -3‬تعیین سیاست های مربوط به بازرسی قطعات در‬
‫جریان و محصول نهایی‬
‫‪ -4‬دستورالعمل های مربوط به طول عمر ابزار و جمع‬
‫آوری اطالعات از عملکرد ‪FMS‬‬
‫سطوح تصمیم گیری در ‪FMS‬‬
‫افق زمانی‬
‫سطح مدیریت‬
‫نوع وظایف‬
‫نرم افزار پشتیبانی‬
‫سخت افزار مورد نیاز‬
‫بلند مدت‬
‫مدیریت رده باال‬
‫‪-1‬تغییرات در مجموعه‬
‫قطعات‬
‫‪ -2‬توسعه و تعدیل‬
‫سیستم‬
‫‪ -1‬برنامه انتخاب قطعه‬
‫‪ -2‬مدل های صف‬
‫‪ -3‬شبیه سازی‬
‫کامپیوتر مرکزی‬
‫یا کامیوتر‪DSS‬‬
‫میان مدت‬
‫سرپرست خط ‪FMS‬‬
‫‪ -1‬تقسیم تولیدات به‬
‫دسته ها‬
‫‪ -2‬حداکثر بهره وری‬
‫ماشین ها‬
‫‪ -3‬عکس العمل وقفه‬
‫های در تولید و مواد در‬
‫دسترس‬
‫‪ -1‬برنامه های ایجاد‬
‫دسته و باالنس‬
‫‪ -2‬شبیه سازی‬
‫کامپیوتر ‪DSS‬‬
‫یا کامپیوتر ‪FMS‬‬
‫کوتاه مدت‬
‫‪FMS‬سرپرست خط‬
‫‪ -1‬برنامه زمان بندی و‬
‫ارسال سفارش‬
‫‪ -2‬مدیریت ابزار‬
‫‪ -3‬عکس العمل به‬
‫خرابی های سیستم‬
‫‪ -1‬برنامه ارسال‬
‫سفارش‬
‫‪ -2‬برنامه تخصیص‬
‫عمل و ابزار‬
‫‪ -3‬شبیه سازی‬
‫کامپیوتر ‪FMS‬‬
‫نقش ‪ MRP‬و ‪ GT‬در استقرار ‪: FMS‬‬
‫‪: MRP‬‬
‫یک تکنیک اداره موجودی است که وظیفه فرآهم نمودن مواد مناسب در زمان صحیح‬
‫برای یک طرح کاری می باشد‪.‬‬
‫‪ :GT‬روش دسته بندی قطعات و بررس ی قطعات تولید شده بصورت مجزا جهت بهبود‬
‫طرح و بهره وری تولید است که هدف آن کاهش هزینه هاست‪.‬‬
‫‪ MRP‬بر تولید اثر بخش ( انجام کارهای درست) در سیستم و ‪ GT‬بر تولید کارا (‬
‫درست انجام دادن کارها) تأکید دارد‪.‬‬
‫مالحظه می شود که میان این دو تضاد وجود دارد ‪ .‬بنابراین نصب ‪ FMS‬زمانی نتیجه‬
‫مطلوب خواهد داشت که بین ‪ MRP‬و ‪ GT‬توازن مناسبی در سیستم برقرار گردد‪.‬‬
‫اختالف بین سیستم های ‪ FMS‬وسیبستم‬
‫های ساخت کالسیک معادل‪:‬‬
‫‪ -1‬درجه ی اتوماسیون بیشتر‬
‫‪ -2‬تعداد ماشین های کمتر‬
‫‪ -3‬چیدمان ماشین ها تحت تأثیر تجهیزات حمل ونقل می‬
‫باشد‪.‬‬
‫‪ -4‬تعداد تنظیم و راه اندازی کمتر‬
‫اختالف بین سیستم های ‪ FMS‬وسیبستم‬
‫های ساخت کالسیک معادل‪:‬‬
‫‪ -5‬زمان پردازش بر حسب بار ماشین بیشتر می باشد‪.‬‬
‫‪ -6‬حجم و جریان اطالعات بیشتر‬
‫‪ -7‬اندازه دسته ها متأثر از اندازه سفارش‪ ،‬ظرفیت‬
‫فیکسچرها و عمر محدود ابزارها می باشد‪.‬‬
‫‪ -8‬طراحی سیستم ‪ FMS‬بر روی عملیاتش اثر می گذارد‪.‬‬
‫مدل هایی برای ارزیابی عملکرد ‪:FMS‬‬
‫‪ -1‬مدل های تخصیص ایستا‬
‫‪ -2‬مدل های شبکه صف‬
‫‪ -3‬مدل های شبیه سازی‬
‫‪ -5‬تحلیل ”اگر می شد چه می شد“‬
‫‪ -4‬شبکه های ‪Petri‬‬
‫انواع مدل های ارزشیابی و خصوصیات آنها‪:‬‬
‫مدل‬
‫روش‬
‫مورد استفاده‬
‫تخصیص ایستا‬
‫ایستا‪،‬یکپارچه کردن پویایی‬
‫امکان پذیری‪/‬اندازه بندی‬
‫شبکه صف‬
‫پویایی مفصل‬
‫طراحی‪/‬اجرای سریع‬
‫شبیه سازی‬
‫پویای مفصل‬
‫طراحی‪/‬اجرازمان بر‪،‬‬
‫تصمیمات مفصل‬
‫تحلیل“ اگر می شد چه می‬
‫شد“‬
‫پویای واقعی همراه با تحلیل‬
‫طراحی‪/‬اجرا کارا در زمان‬
‫واقعی‬
‫شبکه‪petri‬‬
‫پویا و قطعی‬
‫طراحی‪/‬اجرا قطعی‬
‫تاثیرات و مزایای استقرار ‪FMS‬‬
‫فرآیند تولید را خودکار می کند‪.‬‬
‫فرآیند تولید را انعطاف پذیر می نماید‪.‬‬
‫کنترل کلیه مراحل کار درجریان ساخت‪.‬‬
‫ایجاد سیستم جامع اطالعات کامپیوتری‪.‬‬
‫یکپارچه نمودن سیستم نگهداری و تعمیرات پیشگیرانه‬
‫توسعه شغلی کارکنان اعضای تیم ‪FMS‬‬
‫تداوم کیفیت‬
‫کاهش سرمایه گذاری‬
‫کاهش نیروی کار مستقیم‬
‫منابع و مآخذ‬
‫انعطاف پذيري توليد ؛ مدلي‪ -‬مفهومي ‪ /‬نگارش آلفرد سركيسيان ‪/‬استاد راهنما ‪:‬‬
‫جناب آقاي دكتر ابوالفضل كزازي‪ /‬دانشگاه عالمه طباطبايي‬
‫مدیریت تولید و عملیات‪ ،‬دکتر احمد جعفر نژاد و محمد فاریابی باسمنج‬
‫الهام وهابی‪“:1371 ،‬سیستم های تولیدی انعطاف پذیر“‪ :‬روش‪ ،‬سال ‪ ،2‬شماره ‪،9‬‬
‫‪35-37‬‬
‫برنامه ریزی سیستم های تولید‪ ،‬میربهادرقلی آریانژاد‪ ،‬انتشارات ترمه‬
‫روش ی جهت برنامه ریزی و کنترل تولید‪ ،‬سیستم های تولید انعطاف پذیر در زمان‬
‫واقعی‪ ،‬فریماه مخاطب رفیعی‪ ،‬رساله ی دوره دکترای مهندس ی صنایع‪ ،‬استاد‬
‫راهنما‪ :‬سید محمدمعطر حسینی‬
‫‪Production and Operation Management, Hamid noori,‬‬
‫‪Russell Radford. McGraw Hill‬‬
‫علمی که به کار نیاید رنج است‪.‬‬