BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HỒ CHÍ MINH
KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
NGÀNH KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP
THIẾT KẾ, XÂY DỰNG NHÀ MÁY SỐ ỨNG DỤNG
TECNOMATIX 12
GVHD: ThS. NGUYỄN VĂN SƠN
SVTH: HÀ VINH MINH TRỌNG
NGUYỄN THỊ NGỌC HUYỀN
NGUYỄN NHẬT BẢO THIÊN
S KL 0 0 4 6 9 2
Tp. Hồ Chí Minh, tháng 07 năm 2016
do an
MSSV: 12104257
MSSV: 12104116
MSSV: 12104226
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
NGÀNH KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP
THIẾT KẾ, XÂY DỰNG NHÀ MÁY SỐ ỨNG
DỤNG TECNOMATIX 12
GVHD: ThS. ThS.NGUYỄN VĂN SƠN
SVTH: HÀ VINH MINH TRỌNG
NGUYỄN THỊ NGỌC HUYỀN
NGUYỄN NHẬT BẢO THIÊN
Tp. Hồ Chí Minh, tháng 7 năm 2016
do an
MSSV: 12104257
MSSV: 12104116
MSSV: 12104226
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HỒ CHÍ MINH
BỘ MƠN KỸ THUẬT CƠNG NGHIỆP
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Đề tài: “THIẾT KẾ, XÂY DỰNG NHÀ MÁY SỐ
ỨNG DỤNG TECNOMATIX 12”
GVHD: ThS.NGUYỄN VĂN SƠN
SVTH: HÀ VĨNH MINH TRỌNG
LỚP:
MSSV:
12104257
NGUYỄN THỊ NGỌC HUYỀN
MSSV:
12104116
NGUYỄN NHẬT BẢO THIÊN
MSSV:
12104226
121042
KHOÁ: 2012 – 2016
Tp.Hồ Chí Minh, tháng 07 năm 2016
do an
TRƯỜNG ĐH. SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HCM
CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc
Bộ mơn: CƠNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY
Thành phố Hồ Chí Minh, ngày 25 tháng 01 năm 2016
ĐỀ XUẤT NHIỆM VỤ ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP
Thông tin GVHD và đề tài:
Họ tên GVHD:
NGUYỄN VĂN SƠN
MS CBGV:
0186
Đơn vị:
Trung tâm Công nghệ cao
Học hàm, học vị:
Giảng viên, thạc sỹ
Tên đề tài:
THIẾT KẾ, XÂY DỰNG NHÀ MÁY SỐ ỨNG DỤNG TECNOMATIX 12
Thông tin sinh viên thực hiện:
Họ tên SV:
Chuyên ngành:
NGUYỄN THỊ NGỌC
HUYỀN
MSSV: 12104116
HÀ VĨNH MINH
NGUYỄN NHẬT BẢO
TRỌNG
THIÊN
12104257
12104226
KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP
Niên khóa: 2012 - 2016
1. Số liệu ban đầu:
-
Diện tích xây dựng nhà máy
-
Sản lượng dự kiến
-
Phần mềm ứng dụng
2. Nhiệm vụ chi tiết:
2.1 Mô tả dự án (dự án xây dựng nhà máy mới hoặc nhà máy đang hoạt động cần tối ưu sản
lượng và chi phí sản xuất), xác định nhiệm vụ cần thực hiện.
2.2 Khảo sát thực địa (trên nhà máy đã có sẵn hoặc chưa) và lập kế hoạch dự án.
2.3 Xác định số liệu ban đầu cho dự án.
2.4 Xây dựng mơ hình nhà máy số (giả định tham số đầu vào)
− Thành lập quy trình cơng nghệ sản xuất trong nhà máy.
− Xác định thời gian của từng bước công nghệ, công đoạn.
− Xác định số lượng máy, nguồn nhân lực cho các công đoạn sản xuất.
− Xác định đường di chuyển của dòng vật liệu trong nhà máy.
− Xây dựng, mô phỏng và tối ưu mặt bằng phân xưởng (layout).
− Xây dựng biểu đồ thời gian – sản lượng cho mỗi công đoạn sản xuất.
i
do an
− Xác định sản lượng của mỗi ca sản xuất thông qua nguồn nhân lực.
− Xác định năng lượng tiêu thụ trong nhà máy.
2.5 Xây dựng mơ hình mơ phỏng 3D.
3. Dự kiến kết quả đạt được:
3.1. Mơ hình mơ phỏng nhà máy sản xuất.
3.2. Báo cáo hoạt động của nhà máy trên văn bản.
3.3. Báo cáo thực hiện đề tài.
4. Thời gian thực hiện:
− Theo quy định của bộ mơn.
GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN
BỘ MƠN CƠNG NGHỆ CHẾTẠO MÁY
Được phép bảo vệ: ……………………………………
Nguyễn Văn Sơn
ii
do an
LỜI CAM KẾT
- Tên đề tài:
THIẾT KẾ, XÂY DỰNG NHÀ MÁY SỐ ỨNG DỤNG TECNOMATIX 12
- GVHD: ThS.Nguyễn Văn Sơn.
- Họ tên sinh viên:
Hà Vĩnh Minh Trọng
MSSV:
12104257
Lớp: 121042B
Số điện thoại:
0975684410
Email:
Nguyễn Thị Ngọc Huyền
MSSV:
12104116
Số điện thoại:
0933930492
Lớp: 121042A
Email:
Nguyễn Nhật Bảo Thiên
MSSV
12104226
Số điện thoại:
0932188804
Lớp: 121042A
Email:
- Ngày nộp khóa luận tốt nghiệp (ĐATN):
- Lời cam kết: “Chúng tơi xin cam đoan khóa luận tốt nghiệp (ĐATN) này là cơng trình do
chính chúng tơi nghiên cứu và thực hiện. Chúng tôi không sao chép từ bất kỳ một bài viết nào
đã được cơng bố mà khơng trích dẫn nguồn gốc. Nếu có bất kỳ một sự sai phạm nào chúng
tơi xin chịu hồn tồn trách nhiệm”.
Tp. Hồ Chí Minh, ngày … tháng …năm 2016.
Ký tên
iii
do an
LỜI CẢM ƠN
Nhóm thực hiệnxin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu, quý thầy cô của Trường Đại học
Sư Phạm Kỹ thuật TP. Hồ Chí Minh. Trong suốt những năm học tập tại trường, Nhóm thực
hiệnđược sự chỉ dạy và đào tạo của quý thầy cô đặc biệt là quý thầy cơ Khoa Cơ khí chế tạo máy
đã truyền đạt cho Nhóm thực hiệnnhững kiến thức về lý thuyết và thực hành trong suốt thời gian
học tập ở trường.
Đồ án tốt nghiệp là chứng minh cho kết quả và quá trình học tập tại trường. Nhóm thực
hiệncó cơ hội nghiên cứu, vận dụng những kiến thức đã học và tăng thêm kiến thức thông qua
đồ án tốt nghiệp này. Trong q trình thực hiện đồ án, Nhóm thực hiệncũng gặp khó khăn trong
việc thực hiện và trình bày đồ án…nhưng có sự giúp đỡ của các Thầy Nguyễn Văn Sơn, quý thầy
cô trong bộ môn Kỹ thuật Công Nghiệp, các Thầy tại Trung tâm Đào Tạo Công Nghệ Cao, cùng
với bạn bè đã tạo động lực cho Nhóm thực hiệnhồn thành đồ án này.
Nhóm thực hiệnxin chân thành gửi lời cảm ơn đến:
Tồn thể Q Thầy Cơ, giáo viên Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP. Hồ Chí Minh.
Đặc biệt là Q Thầy Cơ Khoa Cơ Khí Máy đã truyền đạt cho Nhóm thực hiệnnhững kiến thức
và kinh nghiệm quý báu.
Đặc biệt Nhóm thực hiệnxin chân thành cảm ơn Thầy ThS. Nguyễn Văn Sơn - giáo viên
trực tiếp hướng dẫn đề tài. Trong quá trình làm ĐATN, thầy đã tận tình hướng dẫn, cung cấp
những tài liệu liên quan đến đề tài và giúp Nhóm thực hiệngiải quyết những khó khăn, hồn thành
ĐATN như mong muốn.
Nhóm thực hiệnxin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến các anh chị trong công ty Nike và Intel đã
giúp đỡ, hỗ trợ và cung cấp cho Nhóm thực hiệnthơng tin tài liệu cho đồ án.
Các bạn sinh viên cùng khóa những người bạn đã đóng góp, giúp đỡ và cho ý kiến, chỉ dẫn
trong suốt quá trình thực hiện đồ án.
Một lần nữa Nhóm thực hiệnxin được chân thành cảm ơn.
Nhóm sinh viên thực hiện đồ án.
Hà Vĩnh Minh Trọng
Nguyễn Thị Ngọc Huyền
Nguyễn Nhật Bảo Thiên
iv
do an
TÓM TẮT ĐỒ ÁN
THIẾT KẾ, XÂY DỰNG NHÀ MÁY SỐ ỨNG DỤNG TECNOMATIX 12
Đề tài thực hiện nghiên cứu và ứng dụng phần mềm Technomatix 12 vào việc thiết kế
và xây dựng nhà máy. Nội dụng đề tài được trình bày trong 5 chương, chương 1 trình bày đặt
vấn đề, phạm vi và phương pháp nghiên cứu đề tài, chương 2 giới thiệu về phần mềm nêu các
lợi thế và lợi ích mà phần mềm mang lại, chương 3 trình bày đầy đủ các lý thuyết, cách dùng của
các công cụ cần thiết để có thể mơ phỏng nhà máy, chương 4 hướng dẫn chi tiết ứng dụng phần
mềm với hai dây: chuyền tự động hồn tồn (cơng ty Intel ) – bán tự động (công ty Nike), chương
5 nêu ra kết luận và những kiến nghị mong muốn phát triển phần mềm hơn nữa. Nhóm thực
hiệnđã khai thác và ứng dụng phần mềm vào dây chuyền sản xuất thực tế. Từ đó thấy được những
lợi ích mà phần mềm mang lại như giảm chi phí, quản lý được tồn bộ dây chuyền, phát hiện kịp
thời các vấn đề và đưa ra hướng giải quyết kịp thời. Đây là một ứng dụng có ích mà thế hệ các
kỹ sư sau này cần được biết đến và sử dụng khi còn là sinh viên để có thể nâng cao kiến thức,
phát triển thế hệ kỹ sư có kỹ thuật chun mơn cao.
Nhóm sinh viện thực hiện đồ án
Hà Vĩnh Minh Trọng
Nguyễn Thị Ngọc Huyền
Nguyễn Nhật Bảo Thiên
ABSTRACT
DESIGNING AND CONTRUCTION PLANT BY TECHNOMATIX 12 SOFTWARE.
The research project is conducted to study and apply the software Technomatix 12 in
designing and constructing the plant. The contents of the project are presented in five chapters,
Chapter 1 presents the problems, the scope and methods of research topics, Chapter 2
introduces the software indicated the advantages and benefits that the software provides,
Chapter 3 covers a full range of theory, the use of the tools necessary to simulate the plant,
Chapter 4 provides detailed instructions of software applications with two kinds of production
line: Completely Automatic (Intel) - Semiautomatic (Nike), Chapter 5 makes the conclusions
and recommendations in order to develop software in the future. We exploited and applied
software applications into actual production line. As a result, it comes to no surprise that there
are a variety of this software benefits such as reducing costs, managing the entire processing,
detecting problems in time and tackling problems quickly. In conclusion, this is such a useful
application that our successive generations of engineers should be knowledgeable and get
familiar with, which can enhance their knowledge and develop their own profession.
v
do an
MỤC LỤC.
ĐỀ XUẤT NHIỆM VỤ ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP...................................................................... i
LỜI CAM KẾT ....................................................................................................................... iii
LỜI CẢM ƠN ......................................................................................................................... iv
TÓM TẮT ĐỒ ÁN .................................................................................................................. v
MỤC LỤC. .............................................................................................................................. v
DANH MỤC BẢNG BIỂU .................................................................................................. viii
DANH MỤC SƠ ĐỒ HÌNH VẼ............................................................................................. ix
CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU ........................................................................................................... 1
1.1
Đặt vấn đề: .................................................................................................................... 1
1.2
Mục tiêu của nghiên cứu đề tài: .................................................................................... 2
1.3
Đối tượng và phạm vi nghiên cứu: ............................................................................... 2
1.3.1 Đối tượng nghiên cứu: .................................................................................................. 2
1.3.2 Phạm vi nghiên cứu: ..................................................................................................... 3
1.4
Phương pháp nghiên cứu: ............................................................................................. 3
1.5
Kết cấu đồ án: ............................................................................................................... 5
CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU PHẦN MỀM TECHNOMATIX 12. ........................................... 6
2.1
Giới thiệu tập đoàn SEIMENS: .................................................................................... 6
2.2
Giới thiệu phần mềm Technomatix 12: ........................................................................ 7
2.2.1 Lợi thế của Tecnomatix: ............................................................................................... 7
2.2.2 Lợi ích của Tecnomatix: ............................................................................................... 8
CHƯƠNG 3: CƠ SỞ LÝ THUYẾT ...................................................................................... 16
3.1
Giới thiệu giao diện phần mềm: .................................................................................. 16
3.2
Class Library: .............................................................................................................. 17
3.3
Toolbox: ...................................................................................................................... 19
3.3.1 Mobile Units: .............................................................................................................. 19
3.3.2 Material Flow: ............................................................................................................. 19
3.3.3 Resources: ................................................................................................................... 56
3.3.4 User Interface: ............................................................................................................. 64
3.3.5 Information Flow: ....................................................................................................... 69
vi
do an
3.3.6 Tool: ............................................................................................................................ 83
CHƯƠNG 4: MÔ PHỎNG TRÊN PHẦN MỀM TECHNOMATIX 12. ............................. 84
4.1
Ứng dụng phần mềm mô phỏng công ty INTEL. ....................................................... 84
4.1.1 Dữ liệu thu thập........................................................................................................... 84
4.1.2 Tiến hành mô phỏng dây chuyền sản xuất bằng phần mềm Technomatix 12: ........... 87
4.1.3 Mô phỏng trong môi trường 3D ................................................................................ 100
4.1.4 Báo cáo kết quả dây chuyền: .................................................................................... 101
4.2
Ứng dụng phần mềm mô phỏng công ty NIKE. ....................................................... 102
4.2.1 Dữ liệu thu thập......................................................................................................... 102
4.2.2 Tiến hành mô phỏng dây chuyền sản xuất bằng phần mềm Technomatix 12: ......... 104
4.2.3 Chuyển môi trường 2D-3D ....................................................................................... 120
4.2.4 Báo cáo kết quả dây chuyền: .................................................................................... 122
CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ....................................................................... 123
5.1
Kết luận: .................................................................................................................... 123
5.2
Kiến nghị: .................................................................................................................. 123
TÀI LIỆU THAM KHẢO. .................................................................................................. 125
vii
do an
DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 4.1: Bảng Cycle time các công đoạn trong chuyền .......................................................... 84
Bảng 4.2 Phân tích số liệu Cycle Time - sơ đồ trạng thái hiện tại: .......................................... 85
Bảng 4.3 Tổng hợp thang đo của dòng giá trị............................................................................ 86
Bảng 4.4 Thống kê thời gian làm việc tại các trạm:
.................................................................................................................................................... 10
3
viii
do an
DANH MỤC SƠ ĐỒ HÌNH VẼ
Hình 1.1 Lưu đồ nghiên cứu ......................................................................................................... 4
Hình 2.1 Logo tập đồn SIEMENS. ............................................................................................. 6
Hình 2.2 VD Mô phỏng dây chuyền lắp ráp ô tô bằng Texnomatic 12. ..................................... 10
Hình 2.3 Bố trí nhà máy theo nhóm cơng việc ........................................................................... 11
Hình 2.4 Bố trí nhà máy theo quy trình sản xuất hay lắp ráp. .................................................... 12
Hình 2.5 Bố trí nhà máy theo nhóm kỹ thuật.............................................................................. 13
Hình 3.1 Giao diện phần mềm Technomatix 12 ......................................................................... 16
Hình 3.2 Cây thư mục của Class Library.................................................................................... 18
Hình 3.3 Bảng lựa chọn của Tab Attributes ............................................................................... 20
Hình 3.4 Ví dụ nhập thời gian trên Tab Attribute....................................................................... 25
Hình 3.5 Ví dụ một bảng Deivery Table .................................................................................... 26
Hình 3.6 Cách tạo Interface ........................................................................................................ 30
Hình 3.7 Bảng lựa chọn của Tab Times ..................................................................................... 32
Hình 3.8 Bảng lựa chọn của Tab Failure .................................................................................... 35
Hình 3.9 Bảng lựa chọn của Tab Controls .................................................................................. 36
Hình 3.10 Các lựa chọn trong Tab Exit Stategy. ........................................................................ 38
Hình 3.11 Bảng lựa chọn trong Tab Importer. ........................................................................... 39
Hình 3.12 Ví dụ một cấu trúc của Request Control. ................................................................... 44
Hình 3.13 Bảng lựa chọn trong Tab Energy. .............................................................................. 47
Hình 3.14 Bảng lựa chọn trong Tab Energy. .............................................................................. 47
Hình 3.15 Nhập số lượng MU. ................................................................................................... 49
Hình 3.16 Bảng lựa chọn của ParalleProc. ................................................................................. 51
Hình 3.17 Ví dụ mơ phỏng về Worker. ...................................................................................... 57
Hình 3.18 Bảng báo cáo năng suất làm việc của Worker. .......................................................... 58
Hình 3.19 Bảng lựa chọn của Tab Inporter................................................................................. 58
Hình 3.20 Ví dụ điều chỉnh trong tab Exits Strategy. ................................................................. 60
Hình 3.21 Cửa sổ nhập nội dung vào đối tượng Comment. ....................................................... 65
Hình 3.22 Biểu đồ hiển thị của năng suất hoạt động. ................................................................. 66
Hình 3.23 Minh họa thiết lập cho Button OK............................................................................. 66
Hình 3.24 Hiển thị vị trí của đối tương trên thanh cơng cụ. ....................................................... 67
Hình 3.25 Nhập các kích thước cho đối tượng. .......................................................................... 67
Hình 3.26 Các loại Method và chức năng. ................................................................................. 70
Hình 3.27 Một ví dụ viết Code trong Method. ........................................................................... 71
Hình 3.28 Keyworks dùng trong Method. .................................................................................. 73
Hình 3.29 Template. ................................................................................................................... 82
ix
do an
Hình 4.1 Tổng quan dây chuyền sản xuất. .................................................................................. 87
Hình 4.2 Nhập loại MU vào nguồn Substrate. ............................................................................ 88
Hình 4.3 Nhập đối tượng Mu vào nguồn Die. ............................................................................ 89
Hình 4.4 Thiết lập Tab Times cho cơng đoạn Khắc. .................................................................. 91
Hình 4.5 Biểu đồ báo cáo năng suất làm việc của các trạm trong nhà máy Intel. ...................... 99
Hình 4.6 Hình 3D mơ phỏng dây chuyền Intel. ........................................................................ 101
Hình 4.7 Báo cáo chi tiết cho dây truyền sản xuất. .................................................................. 102
Hình 4.8 Các thành phần cần làm trong dây chuyền. ............................................................... 103
Hình 4.9 Tổng quan dây chuyền sản xuất của Nike. ................................................................ 105
Hình 4.10 Biểu đồ cột tình trạng hoạt động của dây chuyền. ................................................... 119
Hình 4.11 Hình ảnh 3D trong mơ phỏng. ................................................................................. 120
Hình 4.12 Tổng quan mơi trường mơ phỏng. ........................................................................... 121
Hình 4.13 Tổng quan mơi trường mơ phỏng định dạng 3D. .................................................... 121
Hình 4.14 Báo cáo chi tiết hoạt động của dây chuyền.............................................................. 122
x
do an
Chương 1: Mở Đầu
CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU
1.1
Đặt vấn đề:
Trong quá khứ, sản phẩm sáng tạo là đủ để tạo thành công. Nhưng trong thế giới ngày
nay, trong xu thế khu vực hóa, tồn cầu hóa nền kinh tế, ứng dụng các cơng nghệ sản xuất kỹ
thuật số có một vai trò hết sức quan trọng và đang trở thành một lợi thế trong sản xuất đối với
mọi công ty.
Phần mềm sản xuất kỹ thuật số đang làm một cuộc cách mạng hóa về phương thức sản
xuất ra các sản phẩm trên tồn thế giới. Điển hình là phần mềm Tecnomatix là một ứng dụng
đang được giới thiệu và áp dụng rộng rãi trên thế giới. Phần mềm Tecnomatix được phát triển
cho việc thiết kế và mơ phỏng q trình sản xuất ảo nói chung. Được xem như một quy trình sản
xuất kỹ thuật số, các cơng ty có thể vận dụng quy trình này để lập kế hoạch sản xuất khi vẫn đang
nghiên cứu phát triển sản phẩm.
Bằng cách sử dụng một cấu trúc mở, Siemens PLM Software cung cấp giải pháp hàng đầu
thế giới thơng qua việc tích hợp mở làm giảm thời hạn chuyển giao và tăng độ chính xác những
nỗ lực lập kế hoạch sản xuất của bạn. Ngồi ra, phần mềm cịn kết hợp dữ liệu sản phẩm, quy
trình, nguồn lực và nhiên liệu, các nhà sản xuất có thể tận dụng một kho cơng cụ có đầy đủ các
khả năng định hướng q trình sản xuất. Vì vậy nó được cơng nhận là cơng nghệ hàng đầu trong
lĩnh vực sản xuất kỹ thuật số.
Trong các giai đoạn khủng hoảng trong những năm vừa qua, số liệu thống kê được biên
soạn bởi Hiệp hội Công nghệ sản xuất và Hiệp hội Nhà phân phối máy công cụ Mỹ, cho thấy
vào tháng 11 năm 2010, lượng tiêu thụ cơng nghệ sản xuất đã tăng 82,7%. Đó là một chỉ số tốt
mà dựa vào đó cơng ty có thể mạnh dạn tăng khối lượng sản xuất và giới thiệu các dịng sản
phẩm mới.
Tại Việt Nam, số cơng ty sử dụng các ứng dụng kỹ thuật số hầu như rất ít, đa số những
cơng ty có vốn đầu tư nước ngoài như Samsung Việt Nam, Canon, Nike Việt Nam và Chung
Ling (thống kê năm 2015)
Để tăng cường khả năng cạnh tranh nền kinh tế sản xuất của Việt Nam với các nước.
Chúng ta cần học hỏi, nghiên cứu và phát triển ngành công nghiệp sản xuất của Việt Nam thông
qua việc áp dụng phần mềm mô phỏng Tecnomatix. Đồng thời đây cũng là phần mềm được đưa
vào đề tài được sinh viên chọn làm đề tài tốt nghiệp.
1
do an
Chương 1: Mở Đầu
1.2
Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của đề tài:
1.2.1 Ý nghĩa khoa học :
Nghiên cứu tính năng của phần mềm Technomatix vào mơ phỏng nhà máy.
Đưa ra quy trình thực hiện mơ phỏng của bằng phầm mềm Technomatix .
1.2.2 Ý nghĩa thực tiễn:
Ứng dụng phần mềm mô phỏng 2 dây chuyền sản xuất của hai nhà máy Intel và Nike từ
những số liệu thu thập được.
1.3
Mục tiêu của nghiên cứu đề tài:
Áp dụng phần mềm Tecnomatix 12 của tập đồn Siemen mơ phỏng nhà máy:
Mô tả dự án (dự án xây dựng nhà máy đang hoạt động sản xuất), xác định nhiệm vụ cần
thực hiện.
−
−
−
−
−
−
−
−
−
−
Tìm hiểu quy trình cơng nghệ sản xuất trong nhà máy.
Thu thập thời gian của từng bước công nghệ, công đoạn.
Thu thập số liệu lượng máy, nguồn nhân lực cho các công đoạn sản xuất.
Thiết lập đường di chuyển của dịng vật liệu trong nhà máy.
Xây dựng mơ phỏng dây chuyền 2D.
Xây dựng biểu đồ thời gian – sản lượng cho mỗi công đoạn sản xuất.
Xác định sản lượng của mỗi ca sản xuất thông qua nguồn nhân lực.
Xác định năng lượng tiêu thụ trong nhà máy.
Mô phỏng nhà máy 3D
Báo cáo kết quả mô phỏng.
1.4
Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:
1.4.1 Đối tượng nghiên cứu:
Phần mềm Technomatix 12 là giải pháp sản xuất kỹ thuật số từ phần mềm PLM của
Siemens. Tecnomatix mang lại sự đổi mới bằng cách liên kết tất cả các ngành sản xuất với kỹ
thuật sản phẩm bao gồm: q trình bố trí và thiết kế, q trình mơ phỏng/kỹ thuật và quản lý sản
xuất. Tecnomatix của các giải pháp sản xuất kỹ thuật số được xây dựng trên phần mềm
Teamcenter® giúp cho doanh nghiệp linh hoạt mở rộng để cung cấp cho thị trường một môi
trường kỹ thuật hợp nhất. Bằng cách sử dụng một cấu trúc mở, Siemens cung cấp các giải pháp
đẳng cấp thế giới thông qua các hệ mở nhưng giảm thời hạn chuyển giao và tăng độ chính xác
những nỗ lực lập kế hoạch sản xuất của bạn.
2
do an
Chương 1: Mở Đầu
1.4.2 Phạm vi nghiên cứu:
Nghiên cứu chỉ xem xét một công đoạn sản xuất chiếm một khoảng không gian nhỏ trong
nhà máy để làm ra thành phẩm.
Số liệu thu thập được từ nguồn internet, người trong một số cơng ty.
Chỉ phân tích các dịng thơng tin liên quan đến sản phẩm nghiên cứu.
Giả định nguyên vật liệu phục vụ sản xuất luôn sẵn sàng.
Do dữ liệu thu thập được là có hạn, nên các vấn đề được giải quyết chỉ dừng lại ở một
mức độ nào đó chứ khơng hồn tồn tuyệt đối xem xét đến mọi khía cạnh. Đề tài ứng dụng trên
phần mềm dựa trên những số liệu có được chưa xem xét vào thực tế.
1.5
Phương pháp nghiên cứu:
Nguồn dữ liệu sơ cấp: Tìm kiếm và thu thập các số liệu từ Internet và nhân viên trong
công ty Intel và Nike.
Nguồn dữ liệu thứ cấp: Sử dụng sách, giáo trình, các bài báo liên quan đến phần mềm
cần nghiên cứu
Phương pháp nghiên cứu được thể hiện qua lưu đồ sau:
3
do an
Chương 1: Mở Đầu
Hình 1.1 Lưu đồ nghiên cứu
4
do an
Chương 1: Mở Đầu
Kết cấu đồ án:
Đồ án tốt nghiệp bao gồm 5 chương, từ mục tiêu, đối tượng, phạm vi và phương pháp
nghiên cứu ta có.
Chương 1: Mở Đầu.
Ở chương này đặt vấn đề, mục tiêu nghiên cứu đề tài, đối tượng, phạm vi và phương
pháp nghiên cứu của đề tài.
1.6
Chương 2: Giới Thiệu Phần Mềm TECHNOMATIX 12.
Chương này giới thiệu về tập đoàn sản xuất phần mềm, và trình bày những lợi ích và lợi
thế của phần mềm nghiên cứu.
Chương 3: Cơ Sở Lý Thuyết.
Trình bày các tổng quan môi trường làm việc trên phần mềm, các cơ sở lý thuyết, cách
sử dụng các công cụ được vận dụng trong mô phỏng.
Chương 4: Mô Phỏng Trên Phần Mềm TECHNOMATIX 12.
Ở chương này giới thiệu các công ty được dùng mơ phỏng trong đồ án. Trình bày các dữ
liệu cần thiết thu thập được và hướng dẫn mô phỏng hai dây chuyền khác nhau trên phần mềm
Technomatix.
Chương 5: Kết Luận và Báo Cáo Kết Quả.
So sánh với các dữ liệu đã thu thập được và đánh giá kết quả mô phỏng của dây chuyền.
5
do an
Chương 2: Giới Thiệu Phần Mềm Tecnomatix 12
CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU PHẦN MỀM TECHNOMATIX 12.
2.1
Giới thiệu tập đồn SEIMENS:
Hình 2.1 Logo tập đoàn SIEMENS.
Siemens là một tập đoàn toàn cầu tập trung vào các lĩnh vực điện, tự động hóa và số hóa.
Một trong những nhà sản xuất lớn nhất thế giới với các công nghệ tiết kiệm nguồn tài nguyên
năng lượng hiệu quả, Siemens là nhà cung cấp hàng đầu của hệ thống phát điện và truyền tải
cũng như chẩn đoán y tế. Trong cơ sở hạ tầng và ngành cơng nghiệp thì giải pháp của cơng ty
đóng một vai trị tiên phong. Tính đến ngày 30 tháng 9 năm 2015, Seimens đã có khoảng 348.000
nhân viên tại hơn 200 quốc gia. Trong năm tài chính 2015, họ đã tạo ra doanh thu 75,6 tỷ €.
Siemens hình thành từ một công ty nhỏ đến bây giờ trở thành một tập đoàn toàn cầu với
165 năm lịch sử. Cha đẻ của công ty là Werner von Siemens và nhà cơ khí chính xác Johann
Georg Halske (Cơng ty Xây dựng Telegraph của Johann & Siemens). Dựa trên điện báo , phát
minh của mình sử dụng một cây kim để trỏ đến chuỗi các chữ cái, thay vì sử dụng mã Morse.
6
do an
Chương 2: Giới Thiệu Phần Mềm Tecnomatix12
Mười người đàn ông bắt đầu hoạt động công ty từ ngày 12 tháng 10 năm 1847, trong một tòa nhà
sau lưng Berlin. Trong nhiều thập kỷ, phần lớn tổng doanh thu từ việc sản xuất các điện tín. Bắt
đầu từ năm 1853, Siemens & Halske bắt đầu mở rộng mạng lưới điện báo Nga. Vào cuối giai
đoạn mở rộng mạng lưới đường kéo dài từ Phần Lan đến Crimea - và doanh nghiệp Nga đã phát
triển thành những trụ cột chính của cả tập đoàn. Trong năm 1855, Siemens & Halske lập chi
nhánh nước ngồi đầu tiên của mình tại St Petersburg, đứng đầu là Carl von Siemens, anh trai
của người sáng lập công ty. Năm 1919, Seimens quyết định tách ra kinh doanh thành một công
ty độc lập, dựa trên chiến lược quản lý của Carl Friedrich Von Siemens.
Trong nhiều thập kỷ qua, Siemens đã tham gia thực hiện thành công hàng loạt các dự án
cơ sở hạ tầng quan trọng. Hiện nay, Siemens là công ty đứng đầu thị trường và dẫn đầu về đổi
mới sáng tạo trên các lĩnh vực Nguồn Điện, Quản Lý Điện Năng, Dịch Vụ Nguồn Điện, Hệ
Thống Vận Chuyển, Cơng Nghệ Tịa Nhà, Nhà Máy Số, Quy Trình Cơng Nghiệp và Truyền
Thơng, Y tế.. Siemens với giá trị trách nhiệm, xuất sắc và sáng tạo – là nền tảng cho sự thành
công của Siemens trong hơn 165 năm qua. Trách nhiệm: cam kết hành động có trách nhiệm và
đạo đức. Xuất sắc: đạt hiệu suất cao và kết quả xuất sắc. Sáng tạo: luôn sáng tạo để tạo ra giá trị
bền vững. Tầm nhìn thay đổi dân số, q trình đơ thị hóa, thay đổi khí hậu và tồn cầu hóa những đại xu thế này đang tạo ra những thách thức chưa từng có cho nhân loại. Sự biến chuyển
ở thời điểm hiện tại sẽ ảnh hưởng lâu dài đến thế giới của chúng ta. Chính trong thời khắc của
những thay đổi lớn này mà Siemens xác định được mục tiêu và tầm nhìn cho tất cả lĩnh vực kinh
doanh của mình.
2.2
Giới thiệu phần mềm Technomatix 12:
Trong thị trường toàn cầu ngày nay, cơ hội có thể bật lên ở hầu bất cứ nơi nào và sự mở
rộng khơng kiểm sốt khơng nhất thiết phải là câu trả lời để tận dụng những cơ hội này. Các nhà
sản xuất sáng tạo đang tìm cách để quản lý hiệu quả hơn một ngày càng nhiều chuỗi giá trị phức
tạp để hướng đến lợi nhuận bền vững. Nhận ra sự cần thiết cho tốc độ nhanh hơn, kiểm soát rộng
lớn hơn và hiểu biết sâu sắc hơn, các nhà sản xuất hàng đầu đang ngày càng hướng đến
Tecnomatix - giải pháp sản xuất kỹ thuật số từ phần mềm PLM của Siemens.
2.2.1 Lợi thế của Tecnomatix:
a) Tăng Năng Suất Kế hoạch:
Tái sử dụng các quy trình và làm giảm chi phí vốn thiết bị bằng cách nắm bắt và quản lý
trong một nguồn duy nhất của kiến thức sản xuất.
7
do an
Chương 2: Giới Thiệu Phần Mềm Tecnomatix12
Phát hiện và loại bỏ các vấn đề trong hệ thống sản xuất mà nếu không loại bỏ sẽ phải tốn
nhiều thời gian và các biện pháp khắc phục chi phí khá cao.
Giảm nhiệm vụ quy hoạch lắp ráp, thời gian lập kế hoạch và chi phí liên quan.
Chia sẻ và phân tích thơng tin trong một môi trường kỹ thuật số cung cấp cái nhìn sâu
sắc vào các giai đoạn khác nhau của quá trình phát triển và tác động đến các quy trình này.
Hợp lý hóa truyền thơng, do đó bạn có thể thích ứng với nhu cầu của khách hàng nhanh
hơn, với những quyết định dựa trên những sự kiện.
b) Tối ưu hóa sản xuất:
Giảm thiểu vốn đầu tư và tối đa hóa tỷ lệ hồn vốn dài hạn thơng qua tăng việc lập kế
hoạch với độ chính xác và hiệu quả.
Rút ngắn thời gian đưa ra khối lượng thông qua việc phân tích sản xuất sản phẩm và q
trình phát triển.
Tối ưu hóa các logistics và hiệu suất của tồn bộ hệ thống sản xuất.
Tối ưu hóa sử dụng nguồn lực và đẩy nhanh việc giới thiệu sản phẩm với các giải pháp
đã được chứng minh cho quá trình tối ưu hóa qua nhiều phịng ban và kỷ luật.
2.2.2 Lợi ích của Tecnomatix:
a) Tăng năng suất nhà máy:
Thông tin chương trình có sẵn tại tất cả các cấp của các doanh nghiệp - từ giám đốc điều
hành cho đến nhân viên nhà máy.
Đạt được công suất nhà máy tăng và kiểm sốt chi phí ngun liệu thơng qua tầm nhìn
tồn diện vào các vấn đề chất lượng.
Giảm chi phí vốn đầu tư thông qua việc tái sử dụng.
b) Tối ưu hóa hiệu suất & khai thác quy trình "thực hành tốt nhất":
Giảm quá trình phát triển thời gian lên đến 40% bằng cách xác định và áp dụng các quy
trình tốt nhất với các tiến trình tổng thể và các mẫu hoạt động.
Đạt từ 20 đến 80% tái sử dụng các quy trình sản xuất được chứng nhận trong năm đầu
tiên.
8
do an
Chương 2: Giới Thiệu Phần Mềm Tecnomatix12
Giảm đáng kể và thậm chí loại bỏ sự gián đoạn sản xuất gây ra bởi các vấn đề nhà xưởng
sản xuất, bằng cách cân bằng các quá trình cho giá trị tối ưu.
Dây chuyền sản xuất tối ưu hóa thơng qua vận hành ảo để giảm thời gian đưa ra khối
lượng lên đến 80%.
c) Quản lý Mơi trường An Tồn và Ergonomics (Ergonomics là thiết kế dụng cụ và
môi trường cho phù hợp với người lao động).
Giảm nợ cho công ty và các chi phí cho thương tích của cơng nhân được giảm bớt.
Loại bỏ môi trường làm việc độc hại bằng cách tích hợp mơ phỏng Ergonomics và xác
nhận vào q trình phát triển.
d) Phân tích và Tối ưu hóa nhà máy Logistics.
Giảm chi phí vận chuyển vật liệu lên tới 70% bằng cách phân tích chi phí, thời gian và
khoảng cách đi lại trên mặt bằng nhà máy.
Tối ưu hóa khơng gian sử dụng ở cả cấp độ nhà máy và cơng cụ vận chuyển bằng cách
phân tích và đánh giá các yêu cầu về chất liệu, kích thước container, tiêu chí sắp xếp vùng chứa
cũng như hướng dẫn đường vào/ra.
e) Sản xuất nhà máy thông qua mô phỏng.
Giảm thời gian vật liệu đưa vào nhiều từ 20-60% bằng cách xem xét các chuỗi cung ứng
nội bộ và bên ngoài, nguồn lực sản xuất, và các quá trình kinh doanh.
Tăng năng suất cho các hệ thống hiện có 15-20%, dễ dàng để giải thích phân tích thống
kê.
Giảm chi phí hệ thống mới 5-20% bằng cách phát hiện và loại bỏ các vấn đề trước khi
cài đặt các hệ thống thực.
Giảm hàng tồn kho 20-60% bằng cách đánh giá các chiến lược kiểm sốt dịng khác nhau
cũng như xác minh đồng bộ của các dòng và đường.
9
do an
Chương 2: Giới Thiệu Phần Mềm Tecnomatix12
f) Nhà máy Thiết kế 3D và Hình ảnh.
Hình 3.2 VD Mơ phỏng dây chuyền lắp ráp ô tô bằng Texnomatic 12.
Giảm thời gian thiết kế nhà máy, từ khái niệm thông qua cài đặt, lên đến 50% khi so
sánh với các phương pháp thiết kế 2D truyền thống.
Giảm dụng cụ và thiết bị thay đổi 15% bằng cách khám phá lỗ hổng thiết kế và các vấn
đề sớm phát sinh trong giai đoạn sáng tạo, như trái ngược với sau này trong giai đoạn cài đặt.
2.3
Thiết kế quy trình sản xuất:
Quy trình sản xuất sản phẩm là một quá trình bắt đầu từ khâu chuẩn bị sản xuất đến mua
sắm vật tư, tổ chức sản xuất đến khâu cuối cùng là tiêu thụ sản phẩm.
Nói cách khác, quy trình sản xuất là quy trình chế biến, khai thác, phục hồi giá trị một
loại sản phẩm trên cơ sở sự kết hợp một cách hợp lý các yếu tố của sản xuất, phù hợp với nhu
cầu thị trường.
Quy trình sản xuất được xây dựng nhằm đáp ứng nhu cầu quản lý, nâng cao hiệu quả
trong quản lý sản xuất, đảm bảo tính chuyên nghiệp thông suốt, phân công công việc rõ ràng và
tối ưu hóa về chi phí.
Các bước tiến hành trong cơng tác thiết kế quy trình có thể tóm lược như sau:
1.
Kiểm tra thiết kế và những yêu cầu kỹ thuật của sản phẩm.
2.
Xác định những phương pháp sản xuất
3.
Lựa chọn hay triển khai và đầu tư máy móc, dụng cụ và những thiết bị khác cần
thiết cho việc sản xuất
4.
Bố trí khu vực sản xuất và các mặt bằng phụ trợ
10
do an
Chương 2: Giới Thiệu Phần Mềm Tecnomatix12
5.
2.4
Lập kế hoạch và thiết lập hệ thống kiểm tra nguyên vật liệu, máy móc và nhân lực.
Bố trí nhà máy:
Bố trí mặt bằng là sự sắp xếp các loại máy móc, vật dụng, khu vực sản xuất của công
nhân để làm cho quá trình hoạt động của nhà máy với chi phí thấp nhất mà hiệu quả cao nhất.
Trong hoạch định qui trình sản xuất, chúng ta lựa chọn hay thiết kế sản xuất cùng với thiết kế
sản phẩm và tiến hành đưa công nghệ mới vào vận hành. Thông qua mặt bằng, người ta tiến hành
sắp xếp các qui trình ở trong và xung quanh nhà máy, không gian cần thiết cho sự vận hành các
qui trình này và các cơng việc phụ trợ khác.
Một nhà máy đươc bố trí tốt sẽ mang lại những lợi ích rõ rêt:
Tối ưu hóa việc sử dụng thiết bị và không gian sản xuất trong nhà máy.
Sự vận chuyển của nguyên liệu đạt hiệu quả cao
Qua trình sản xuất được cải thiện
Tổ chức cơng việc linh động.
Các dạng bố trí
2.4.1 Bố trí theo nhóm cơng việc (Job shop Layout)
Ở loại bố trí này, các máy có cùng chức năng được bố trí thành một trung tâm gia công.
Các chi tiết sẽ được gia công tiến hành thông qua một hay một số trung tâm gia cơng này.
Hình 4.3 Bố trí nhà máy theo nhóm cơng việc
11
do an
Chương 2: Giới Thiệu Phần Mềm Tecnomatix12
Loại bố trí này phù hợp với quy mô sản xuất nhỏ và dạng chi tiết sản xuất đa dạng, địi
hỏi cơng nhân có tay nghề cao và người quản lý có kinh nghiệm. Việc lập kế hoạch sản xuất chi
tiết cho mơ hình bố trí sản xuất theo nhóm cơng việc thì khó khăn và giá thành sản xuất cao vì
lượng sản xuất nhỏ, mức độ và loại công việc rất khác nhau.
2.4.2 Bố trí theo quy trình sản xuất hay lắp ráp (Assembly Line or Flow Shop Low)
Ở mơ hình bố trí này, sản phẩm được hồn thành qua một q trình gia cơng hay lắp ráp
khơng đổi. Đối với q trình gia công, các máy gia công được sắp xếp saoc ho sự vận chuyển
của vật liệu trong quá trình gia công là nhỏ nhất. Đối với dây chuyền lắp ráp, việc lắp ráp từng
chi tiết hay một nhóm chi tiết giống nhau ở từng khâu để tạo thành sản phẩm hồn chỉnh. Loại
bố trí này phù hợp với quy mơ sản xuất lớn, các máy được sắp xếp trong dây chuyền được điều
khiển một cách tự động vì vậy số lao động giảm nhưng tính linh hoạt của hệ thống kém, chi phí
bảo trì cho máy móc thiết bị cao.
Hình 5.4 Bố trí nhà máy theo quy trình sản xuất hay lắp ráp.
2.4.3 Bố trí theo nhóm kỹ thuật (Group Technology Layout)
Đây là mơ hình bố trí nhà máy tương tự như mơ hình Job Shop Layout, nhưng ở mơ hình
bố trí này, các sản phẩm được hồn thành ngay trong từng khu vực sản xuất của nhà máy. Ở từng
khu vực này có sự tập hợp của các loại máy khác nhau để đáp ứng cho quá trình gia cơng. Ở mỗi
khu vực chỉ có thể gia cơng được một số loại sản phẩm nhất định. Loại bố trí này có thời gian
setup máy, chi phí sản xuất thấp hơn mơ hình Job Shop Layout vì có tính chun mơn hóa cao
hơn, chất lượng sản phẩm cao, nhưng chi phí đầu tư ban đầu cao .
12
do an
