Hệ thống sản xuất linh hoạt FMS-Flexible manufacturing system

Một hệ thống sản xuất linh hoạt (FMS) là một hệ thống sản xuất trong đó có tính linh động cho phép hệ thống đáp ứng trong trường hợp thay đổi, cho dù được dự đoán hay không dự đoán được. Tính linh hoạt này thường được coi là thuộc hai loại, cả hai loại này đều chứa nhiều loại nhỏ.

Với loại đầu tiên, tính linh hoạt định tuyến, bao gồm khả năng thay đổi của hệ thống để tạo ra các loại sản phẩm mới và khả năng thay đổi thứ tự các hoạt động được thực hiện trên một sản phẩm. Loại thứ hai được gọi là tính linh hoạt của máy, bao gồm khả năng sử dụng nhiều máy để thực hiện cùng một hoạt động trên một sản phẩm, cũng như khả năng của hệ thống để thích nghi các thay đổi quy mô lớn, như về khối lượng, công suất hoặc khả năng.

Hầu hết FMS bao gồm ba hệ thống chính. Các máy làm việc thường là máy CNC tự động được kết nối bằng hệ thống xử lý vật liệu để tối ưu hóa quy trình sản xuất và máy tính điều khiển trung tâm điều khiển chuyển động vật liệu và quy trình làm việc của máy.

Những ưu điểm chính của FMS là tính linh hoạt cao trong việc quản lý các tài nguyên sản xuất như thời gian và công sức để sản xuất một sản phẩm mới. Ứng dụng tốt nhất của FMS được tìm thấy trong việc sản xuất các bộ sản phẩm nhỏ như những sản phẩm được sản xuất hàng loạt.

Một hệ thống FMS điển hình

Ưu điểm
Giảm chi phí sản xuất
Chi phí thấp hơn cho mỗi đơn vị sản xuất,
Năng suất lao động lớn hơn,
Hiệu suất máy lớn hơn,
Nâng cao chất lượng,
Tăng độ tin cậy của hệ thống,
Giảm hàng tồn kho,
Khả năng thích ứng với các hoạt động CAD / CAM.
Thời gian thực hiện ngắn hơn
Nâng cao hiệu quả
Tăng tỷ lệ sản xuất

Nhược điểm
Chi phí thiết lập ban đầu cao,
Kế hoạch lâu hơn đáng kể
Yêu cầu lao động lành nghề
Hệ thống phức tạp
Bảo trì rất phức tạp.

Tính linh hoạt
Linh hoạt trong sản xuất có nghĩa là khả năng xử lý các sản phẩm đa dạng từ số lượng nhỏ tới cực lớn, cho phép thay đổi lắp ráp các bộ phận và thay đổi trình tự quy trình, thay đổi khối lượng sản xuất và thay đổi thiết kế của một số sản phẩm được sản xuất.

Truyền thông FMS công nghiệp

Hệ thống sản xuất linh hoạt công nghiệp (FMS) bao gồm robot, Máy được điều khiển bằng máy tính, Máy điều khiển số máy tính (CNC), thiết bị đo, máy tính, cảm biến và các hệ thống độc lập khác như máy kiểm tra. Việc sử dụng robot trong phân khúc sản xuất của các ngành sản xuất hứa hẹn nhiều lợi ích khác nhau, từ sử dụng cao đến khối lượng năng suất cao. Mỗi ô hoặc nút Robot sẽ được đặt dọc theo một hệ thống xử lý vật liệu như băng tải hoặc xe được điều khiển tự động. Việc sản xuất từng bộ phận hoặc chi tiết gia công sẽ đòi hỏi sự kết hợp khác nhau của các nút sản xuất. Sự chuyển động của các bộ phận từ nút này sang nút khác được thực hiện thông qua hệ thống xử lý vật liệu. Khi kết thúc quá trình xử lý bộ phận, các bộ phận đã hoàn thành sẽ được chuyển đến nút kiểm tra tự động và sau đó được dỡ khỏi Hệ thống sản xuất linh hoạt.

Đào tạo FMS với robot học SCORBOT-ER 4u, bàn làm việc phay CNC và máy tiện CNC

Máy cnc
Lưu lượng dữ liệu FMS bao gồm các tệp lớn và tin nhắn ngắn và chủ yếu đến từ các mã lệnh, thiết bị và công cụ. Kích thước thư nằm trong khoảng từ vài byte đến vài trăm byte. Ví dụ, phần mềm điều khiển và các dữ liệu khác là các tệp có kích thước lớn, trong khi các mã lệnh để gia công, thông tin từ thiết bị đến thiết bị, theo dõi trạng thái và báo cáo dữ liệu được truyền ở kích thước nhỏ.

Ngoài ra còn có một số thay đổi về thời gian đáp ứng. Các tệp chương trình lớn từ một máy tính chính thường mất khoảng 60 giây để tải xuống từng thiết bị hoặc nút khi bắt đầu hoạt động FMS. Tin nhắn cho dữ liệu công cụ cần phải được gửi trong một thời gian định kỳ với thời gian trễ xác định. Các loại tin nhắn khác được sử dụng để báo cáo khẩn cấp có kích thước khá ngắn và phải được truyền và nhận với phản hồi gần như tức thời. Nhu cầu về giao thức FMS đáng tin cậy hỗ trợ tất cả các đặc điểm dữ liệu FMS hiện đang rất cấp bách. Các giao thức chuẩn IEEE hiện tại không đáp ứng đầy đủ các yêu cầu giao tiếp thời gian thực trong môi trường này. Độ trễ của CSMA / CD không bị ràng buộc khi số lượng nút tăng lên do các xung đột thông báo. Token Bus có độ trễ thông báo xác định, nhưng nó không hỗ trợ lược đồ truy cập ưu tiên cần thiết trong truyền thông FMS. Token Ring cung cấp quyền truy cập ưu tiên và có độ trễ tin nhắn thấp, tuy nhiên, việc truyền dữ liệu của nó không đáng tin cậy. Một lỗi nút đơn có thể xảy ra khá thường xuyên trong FMS gây ra lỗi truyền tin nhắn trong mã đó. Ngoài ra, cấu trúc liên kết của Token Ring dẫn đến việc cài đặt và chi phí kết nối dây cao.

Một thiết kế của truyền thông FMS hỗ trợ giao tiếp thời gian thực với độ trễ tin nhắn bị ràng buộc và hồi đáp kịp thời với bất kỳ tín hiệu khẩn cấp nào là cần thiết. Do lỗi máy và trục trặc do nhiệt, bụi và nhiễu điện từ là phổ biến, nên cần có cơ chế ưu tiên và truyền tin nhắn khẩn cấp ngay lập tức để có thể áp dụng quy trình phục hồi phù hợp. Một sửa đổi của Token Bus tiêu chuẩn để thực hiện sơ đồ truy cập ưu tiên đã được đề xuất để cho phép truyền các tin nhắn ngắn và định kỳ với độ trễ thấp so với một tin nhắn cho các tin nhắn dài.

Từ: https://en.wikipedia.org/wiki/Flexible_manufacturing_system