manufacturing technology 2
DESCRIPTION
Chapter 3TRANSCRIPT
Computer Integerated
Manufacturing
Teknologi Pembuatan II
Konsep Perancangan dan Kawalan Hierarchy
• Organisasi besar – struktur perancangan dan kawalan bagi manufacturing system dibahagikan kepada 4 bhg:
1. Strategic planning– Perancangan jangka panjang bagi pembuatan bagi menentukan
kedudukannya dalam pasaran adalah selamat– Marketing research, long-range planning, capital equipment
forecasting and facility planning
2. Operation Planning– Aktiviti perancangan organisasi dan teknologi, khidmat
pesanan pelangan, rekabentuk kejuruteraan, perancangan proses pembuatan, pemasaran, penjadualan dan kawalan pesanan pengeluaran, dan pembelian
3. Manufacturing control– Pengurusan inventori, pergerakkan bahan, pembuatan
komponen, penyambungan dan kawalan kualiti
4. Machine control– Kawalan langsung kepada mesin pembuatan
Jenis kawalan hierarchy• Management hierarchy
– President, plant manager, section director, group leaders and foremen• Organizational hierarchy
– Digunakan oleh company yang menghasilkan multiproduk– Komponen yang sama bagi setiap produk dihasilkan oleh plant khas.– Setiap jenis produk dari plants yang berlainan memerlukan perhatian terus
daripada struktur pengurusan • Hierarchical structure of control system
– Hardware dan software yang digunakan untuk mengawal operasi pembuatan– Hubungan satu kepada satu antara pengurusan dan hirarki kawalan– Sukar untuk diwujudkan dalam keadaan sebenar
• Cth: perkakasan pemotong berada pada paras terbawah memerlukan kawalan kompleks dalam hirarki
• The control structure of the data base– Digunakan untuk menyimpan dan mengeluarkan data daristruktur hirarki data
untuk setiap penggunaan– Cth : paras teratas adalah jenis produk, paras kedua adalah komponen dan peras
seterusnya adalah subkomponen dan seterusnya– Juga sukar dipraktikkan sbb produk yang pelbagai mungkin mempunyai komponen
yang sama, terdapat pertindihan
CIM (Pembuatan Integrasi
berkomputer)Computer Integrated
Manufacturing
Takrifan• Satu sistem dimana bahagian-bahagian seperti
pengurusan, rekabentuk, pengeluaran, pemasangan pemeriksaan dan pengawalan kualiti dihubung-kaitkan atau digabungkan.
• CIM boleh ditafsirkan sebagai integrasi berkomputer di dalam semua aspek dari segi rekacipta, perancangan, pembuatan, pengagihan dan pengurusan.
• Selain daripada itu, ia juga dikenali sebagai sistem pembuatan yang dikawal sepenuhnya secara automatik. Pengawalan ini dilakukan dengan menggunakan komputer.
Sub sistem bagi CIM
• Business planning and support
• Product design
• Manufacturing process planning
• Process control
• Shop floor monitoring system
• Process automation
Sub-sistem perlu mempertimbangkan:
• Sumber yang senang di perolehi
• Misi dan tujuan organisasi
• Penghasilan teknologi baru
• Tahap integerasi yang diperlukan
• Subsistem dicipta, dibangunkan dan digunakan dimana output bagi satu sub sistem adalah merupakan input bagi subsistem yang lain
• Subsistem dibahagikan kepada 2– Business planning function
• Peramalan, penjadualan, invois, perakaunan dan MRP
– Business execution function• Proses pengawalan, kawalan bahan, pengujian
dan pemeriksaan
Roda CIM
• Menggambarkan hubungan antara semua komponen di dalam satu perusahaan.
Gambarajah 1
Ciri-ciri CIM• Mempunyai satu pangkalan data yang
boleh dicapai oleh semua pihak.
• Data-data ini dihasilkan dan boleh digunakan semula untuk produk-produk yang lain.
Pengkalan data CIM
• Maklumat tepat dan lengkap bagi produk, rekacipta, proses permesinan, bahan, proses penghasilan, kewangan, pembelian, penjualan, pasaran serta inventori yang sentiasa dikemaskinikan
• Data dapat dicapai oleh seluruh organisasi pembuatan
Pengkalan data CIM
• Mengandungi maklumat seperti– Data produk – bentuk komponen, diamensi dan
spesifikasi– Data pengurusan - pemilik, tahap penyemakan dan
nombor komponen– Data penghasilan – proses pembuatan yang terlibat– Data operasi – penjadualan, lot sizes dan assemblys
req– Data sumber – modal, mesin, perkakasan,
kelengkapan, kakitangan dan kebolehan mereka
Ciri-ciri pengkalan data
• Mesti tepat dan mudah dicapai• Apabila terdapat kesilapan maklumat, maklumat yang
betul harus dapat dibaikpulih dan dikembalikan• Ia perlu mengikut kesesuaian dan keperluan kumpulan
individu yang berlainan• Harus mempunyai kod capaian (acces code) bagi
melindungi sistem
Kebaikan CIM1. Pengurangan kos pembuatan.
2. Meningkatkan kualiti produk.
3. Meningkatkan kecekapan pengawalan pengeluaran.
4. Pengurangan inventori.
5. Lebih Fleksible.
6. Pengeluaran „lot-size‟ yang lebih kecil.
7. Maklum balas daripada pelanggan yang lebih baik.
Keburukan CIM
1. Perkakasan yang tidak sepadan kerana model yang tidak sama akan mengalami kesukaran integerasi dan pengawalan perkakasan.
2. Data mesti diinput dengan betul.
3. Tidak ada penggantian untuk pemikiran manusia yang bertindak mengikut jadual dan kesesuaian masa
CIM Process
Langkah 1:Penilaian dalam perusahaan
• 3 bahagian (teknologi, sumber manusia,dan
sistem) perlu dikaji dan dinilai.
• Pekerja berpendidikan dan dimahirkan dengan
teknologi.
Langkah 2: Pemudahan~Pengurangan pembaziran
• Pencatatan data secara manual digantikan dengan
penggunaan komputer.
• Untuk menghapus pembaziran, contoh adalah seperti:
i. Penggunaan forklif untuk mengangkut bahan mentah
dari satu lokasi ke satu lokasi digantikan dengan
sistem konveyor supaya masa pengangkutan
dijimatkan.
ii. Mesin pembuatan ditempatkan dalam satu lokasi
yang bersepadu bagi menjimatkan masa
penghantaran bahan mentah.
CIM Process Langkah 3: Penghasilan sistem
• Tahap kemajuan sesuatu sistem diukur setiap bulan berpandukan kepada:
1. Kitaran masa produk.2. Inventori produk.3. Masa pengeluaran.4. Kecekapan pembuatan.5. Kualiti6. Tahap pengeluaran.7. Cadangan peningkatan
• Senarai pemeriksaan ABCD (seperti gambarajah 2) Untuk mengukur kemajuan
perusahaan. Mengklasifikasikan syarikat
dalam kelas A, B, C, dan D.
CIM Process Level Planning and control processes Continuous improvement processes
Class A Effectively used company-wide;
generating significant improvements in
customer service, productivity,
inventory, and costs.
Continuous improvement has become a way
of life for employees, suppliers, and
customers; improved quality, reduced costs,
and increased velocity are contributing to a
competitive advantage.
Class B Supported by top management, used by
middle management to achieve
measurable company improvements.
Most departments participating and active
improvement with some suppliers and
customers; making substantial contributions
in many areas.
Class C Operated primarily as better methods
for ordering materials; contributing to
better inventory management.
Processes utilized in limited areas; some
departmental improvements.
Class D Information inaccurate and poorly
understood by users; providing little
help in running the business.
Processes not established.
Gambarajah 2
CIM Process
~ Langkah terakhir di dalam proses pembuatan dan pengurusan CIM adalah pemasangan perisian dan perkakasan.
Model CIM• Fungsi perniagaan
– Panggunaan komputer CAQ, PP&C, CAD, CAP and CAM• Integerasi pengurusan maklumat database
– CAD/CAM database digunakan dalam mengabungkan fungsi dlm CIM• Aliran produk dan bahan• Aliran maklumat
– Maklumat dialirkan kesetiap aktiviti pembuatan– Samada ianya berkaitan pesanan ataupun produk
• Penerangan bagi hubungkait dan communication protocols– Mengutamakan hubungkait dan protokol piawai
• Fungsi kawalan dan perancangan hirarki– Kawalan dan perancangan adalah dalam bentuk hirarki oleh itu aliran
maklumat adalah sangat mudah• Keutamaan masa
– Jadual penghantaran adalah sangat mustahak. Oleh itu model ini adalah yang sangat baik dalam model CIM
Model CIM yang telah dibangunkan
• IBM Concept CIM
• NIST-ARMF hierarchical Model
• Siemens Concept of CIM
• Digital Equipment Corporation CIM Consept
• ESPRIT-CIM-OSA Model
IBM Concept CIM
• Diperkenalkan pada awal 1970an• Pembangunan falsafah CIM “Communication-Oriented Production
Information and Control System” (COPICS)• Mengandungi semua aktiviti utama kawalan dan perancangan
– Engineering and production data control– Customer order servicing– Forecasting– Master production schedule planning– Inventory management – Manufacturing activity planning– Order release– Plant monitoring and control– Plant maintenance– Purchasing and receiving– Stores control– Cost planning and control
NIST-ARMF hierarchical Model
• Kawalan persekitaran pembuatan yang dinamik menggunakan perisian
• Kawalan melalui sistem komputer dan sensor hirarki
• Model ini terdiri dari tiga colomns iaitu sistem pengurusan maklumat, sistem kawalan, sistem perancangan.
Siemens Concept of CIM
• Merupakan strategi dan konsep untuk mencapai marketing goals sesuatu perniagaan
• CIM terdiri daripada Fungsi utama perancangan, penjualan, pembelian, PP&C, CAD, CAQ dan CAM.
• Kelainan dalam model in adalah CAO– CAO mangandungi accounting, personnel dan
finance
Digital Equipment Corporation CIM Concept
• Pembaikan bagi proses pembuatan melalui penambahan komputer dan integerasi pemprosesan maklumat bagi setiap aktiviti
• Hampir sama dengan model Siemens
• Setiap aktiviti individu adalah disokong oleh teknologi maklumat yang kemas
Nadi CIM1. CAD/CAE ~ computer aided
design/engineering.
2. CAM ~ computer aided manufacturing.
3. CAPP ~ computer aided process planning.
CAPP (Computer Aided Process Planning)
• Kecekapan sesuatu sistem pembuatan adalah bergantung kepada perancangan sistem tersebut.
• Secara tradisi, ia dirancang oleh seorang perancang proses.
• Perancangan proses dibuat berpandukan langkah pemilihan cara pembuatgn seperti alatan, mesin, turutan operasi dan pemasangan.
• Routing sheet digunakan untuk mencatat segala maklumat tentang proses penghasilan sesuatu produk serta masa untuk sesuatu proses itu.
• Dengan penggunaan CAPP, routing sheet ini disimpan di dalam storan komputer dan setiap komponen yang dihasilkan akan diberikan satu “bar code”yang mengandungi maklumat tentang penghasilan komponen berkenaan.
CAPP (Computer Aided Process Planning)
• CAPP merancangkan sesuatu proses dengan menghubung-kaitkan setiap proses itu untuk menghasilkan satu sistem yang cekap.
• CAPP lebih cekap di dalam pengeluaran yang kecil, kepelbagaian komponen yang memerlukan pemesinan pembentukan serta pemasangan.
2 jenis sistem CAPP
• a) Sistem kebezaan fail Komputer yang mengandungi maklumat tentang
rancangan proses yang umum untuk sesuatu komponen yang ingin dihasilkan.
Rancangan proses umum bagi komponen tersebut dihasilkan di dalam pangkalan data melalui kod nombor
tertentu.
boleh dibuka, dibaca atau dicetak dalam bentuk routing sheet.
mengandungi maklumat-maklumat tentang jenis alatan atau mesin yang digunakan, turutan kerja pengghasilan, kelajuan, dan masa turutan bagi setiap kerja penghasilan.
b) Sistem generatif Perancangan penghasilan sesuatu komponen dilakukan
secara automatik berpandukan langkah-langkah perancangan yang dipratik oleh seseorang perancang proses.
Keupayaan untuk merancang satu rancangan yang baru adalah tinggi walaupun boleh mengguna atau mengubahsuaikan rancangan yang sedia ada.
Penggunaan sistem ini adalah lembab berbanding dengan penggunaan sistem kebezaan.
Kebaikan CAPP1. Proses yang telah dipiawai dapat meningkatkan
pengeluaran produk, pengurangan masa luang serta kosperancangan serta meningkatkan kualiti dankebolehharapan produk.
2. Penjimatan masa serta mudah untuk merancangkomponen yang sama dari segi dimensi atau rupa bentukdengan menggunakan rancangan proses yang sedia ada didalam storan komputer.
3. Rancangan proses bolah diubahsuai mengikut kehendakperancang.
4. Routing sheet bolah diubahsuai dengan mudah.5. Tugasan seperti penghitungan kasar mengenai kos atau
kerja piawaian juga dapat dilakukan di dalam CAPP.~Contoh adalah seperti MRP/MRP-II.
MRP(Material Requirement Planning)
• Sistem pengurusan bahan yang mempunyai permintaan bersandar (dependent demand)
• Merupakan satu sistem perancangan maklumat lazimnya berkomputer yang direkabentuk bagi mengendali pesanan dan penjadualan inventori permintaan bersandar
Objektif MRP• Menentukan
1. Jenis bahan2. Kualiti bahan3. Bilakah bahan tersebut diperlukan
INPUT MRP5 input diperlukan bagi melaksanakan MRP dengan
berkesan1. Jadual pengeluaran induk (MPS)2. Bil / jadual bahan (BOM)3. Rekod inventori4. Pesanan belian5. Masa mendahulu (lead time bagi setiap bahan)
Kebaikan MRP• Penjimatan Kos Setup
• Meminimakan inventory dan kos.
• Penggandaan pusingan inventory.
• Meningkat dan memperbaiki mutu perkhidmatan pelanggan
• Peningkatan pengeluaran.
• Mengurangkan pembatalan pesanan
• Mendapatkan maklumat dan merancang penjadualan sebelum pesanan sebenar dibuat
Keburukan MRP
• Memerlukan tindakbalas yang pantas terhadap sebarang
pertukaran pengeluaran
• Memerlukan program latihan yang berterusan
• Langkah kawalan dan pembetulan hendaklah berterusan
• Ketepatan data hendaklah berterusan
Perlaksanaan Penjadualan dan
maklumat tentang rancangan
Gambarajah 3
MRP II (Manufacturing Resource Planning)Definisi:
• Perancangan terhadap alatan, mesin, tenaga manusia, teknikal dan perkhidmatan sokongan
Objektif
• Menghasilkan Work to list yang menerangkan cara untuk mengoptimumkan kapasiti dan peralatan yang sedia ada
Operasi MRP II
• Routing– Proses pembuatan perlu dikemas kini
• Masa operasi– Masa routing perlulah munasabah– Kenalpasti masa suapbalik dengan masa sebenar
• Work centers– Kenalpasti setiap aktiviti atau proses secara
berasingan
• Kapasiti– 2 jenis iaitu hard ceiling dan soft ceiling.
Computer aided Design (CAD)
• Menggunakan komputer dalam proses rekacipta, pengubahsuaian, analisis, penciptaan dan pemodelan satu produk baru.
• Sistem CAD adalah alat yang digunakan dalam rekabentuk mekanikal dan membuat model geometri bagi produk dan komponen.
• Memudahkan kerja perekabentuk– Memendekkan masa membuat pembetulan dan
pertukaran rekabentuk– Menganalisis dan mengenalpasti masalah lukisan
tersebut (JOINING)
Elemen-elemen CAD• Pemodelan Geometri
– Perekabentuk menghasilkan satu geometri dandisimpan dalam database
• Analisis rekabentuk– Merangkumi tekanan, ketegangan, getaran,
pembengkokan, pemindahan haba dan pembahagiansuhu (FEM)
• Pengulasan dan penilaian rekabentuk– Menguji gangguan yang dibuat oleh pelbagai
komponen– Mengurangkan kesukaran pemasangan
• Mendokumen dan mendraf– Menggunakan mesin mendraf
Computer aided Manufacturing (CAM)
• Sistem yang melibatkan penggunaan komputer dan teknologi bagi membantu dalam semua fasa pembuatan– Fasa rancangan, pemilihan bahan mentah, proses
pembuatan, penjadualan, pengurusan dan pengawalan kualiti
• Digabungkan dengan CAD membentuk sistem CAD/CAM
• CAM berupaya menggambarkan pelbagai laluan perkakasan (tool path) untuk pelbagai jenis operasi seperti turning, milling dan drilling secara NC (Numarical control)
CAM
• Sistem CAM juga berupaya dalam mengkodkan dan mengkelaskan bahagian-bahagian kepada kumpulan yang mempunyai bentuk atau diamensi yang hampir sama, melalui pengkodan alphanumeric.(pengubahsuaian pengkodan yang minima jimat masa dan kos)
• CAM dapat mengurangkan masa dari segi usaha percubaan dan kerja prototaip produk baru disamping meningkatkan daya pengeluaran
Aplikasi-aplikasi CAM
• Pengaturcaraan untuk NC, CNC dan robot industri
• Pemeriksaan dan kawalan kualiti
• Perancangan proses dan penjadualan
• Plant design bagi kilang
• Laporan pengurusan
END