Wytwarzanie wspomagane komputerowo CAD CAM CNC dr inż. Michał Michna
Wytwarzanie wspomagane komputerowo CAD CAM CNC prowadzący dr inż. Grzegorz Kostro pok. EM 313 dr inż. Michał Michna pok. EM 312 materiały http://eia.pg.gda.pl/e-mechatronika/ http://kelime.eia.pg.gda.pl/ Harmonogram zajęć wykłady 1W laboratorium 2L 2
Wytwarzanie wspomagane komputerowo CAD CAM CNC W 2L 02.03 2 1 MM 09.03 2 1 MM 23.03 2 1 MM 30.03 2 1 GK 13.04 2 1 GK 27.04 3 GK 11.05 3 MM 18.05 3 MM 01.06 3 GK 15.06 3 GK 3
Wytwarzanie wspomagane komputerowo CAD CAM CNC Zaliczenie 1. Projekt maszyny MathCAD; 2. Model geometryczny maszyny Autodesk Inventor; 3. Dokumentacja techniczna maszyny - Autodesk Inventor; 4. Animacja złożenia maszyny Autodesk Inventor; 5. Program sterujący obrabiarką CNC CNC Simulator 4
Literatura 5
Literatura 6
Literatura 1. Chlebus E. Techniki komputerowe CAx w inżynierii produkcji, WNT 2000 2. Miecielica M., Wiśniewski W.: Komputerowe wspomaganie projektowania procesów technologicznych. Wydawnictwo Naukowe PWN/MIKOM 2005 3. Przybylski W., Mariusz D.: Komputerowo wspomagane wytwarzanie maszyn. Podstawy i zastosowanie. WNT 2007 4. Sydo M. Wprowadzenie do CAD, Wydawnictwo Naukowe PWN/MIKOM, 2009 5. Jaskulski A. Autodesk Inventor 2011 PL/2011. Metodyka projektowania. Wydawnictwo Naukowe PWN, 2011 6. Jaskulski A. AutoCAD 2011/LT2011+. Kurs projektowania parametrycznego i nieparametrycznego 2D i 3D. Wersja polska i angielska Wydawnictwo Naukowe PWN, 2010 7
8
ALSTOM Power Sp. z o.o. Alstom - Elbląg TDM w zakresie bazy narzędzi, Exapt plus oraz CATIA w zakresie generowania programów OSN, Baan IV w zakresie planowania i sterowania produkcją gospodarki materiałowej oraz technologii, PDM Metaphase w zakresie zarządzania elektronicznym archiwum dokumentacji oraz struktury konstrukcyjnej. Bazą do tworzenia technologii są rysunki oraz dane konstrukcyjne w postaci elektronicznej transmitowane do technologii w ramach systemu CAD-CAM. 9
Globalna gospodarka konkurencja w wymiarze globalnym jakość wyrobów poziom techniczny produkcji (maszyn, urządzeń, metod) Poszukiwanie metod zmniejszania kosztów i zwiększenia wydajności produkcji Rozwój technologii, maszyn, urządzeń, metod i narzędzi wspomagających projektowanie i produkcję 10
Obniżanie kosztów krótsze cykle rozwoju produktów i procesów ich produkcji minimalizacja stanów zapasów i sprawna logistykę, zastosowanie efektywnych i innowacyjnych koncepcji realizacyjnych w produkcji LP (Lean Production) - produkcja racjonalna, płynna produkcja JIT (Just in Time) sterowanie zaopatrzeniem zgodnie z zasadą dokładnie na czas, TQM (Total Quality Management) - kompleksowe zarządzanie jakością, VF (Virtual Factory) - przedsiębiorstwa wirtualne. 11
Cykl życia produktu Samochody 5 do 7 lat AGD do 5 lat Elektronika domowa 3 od 5 lat Komputery do 2 lat Cykl życia produktu W pełni sprawny technicznie, funkcjonalny, cechy niezmienione od czasu wyprodukowania Zmiana oceny przydatności według aktualnego stanu techniki, specyfiki kulturowej, cywilizacyjnej 12
czas cyklu produkcyjnego Aktualny stan i kierunki rozwoju przedsiębiorstwa jakość koszty Teraźniejszość Przyszłość człowiek ekologia źródła zaopatrzenia elastyczność źródło [1] 13
Rozwój standaryzacji ISO 9000 sterowania jakością ISO 14000 produkcja ekologiczna ISO 10303 (STEP) standard wymiany danych modelu Modelowanie produktu i proces wytwarzania Format wymiany danych Integracja systemów komputerowych typu Cax Obniżenie kosztów produkcji Duży koszt wdrożenia 14
Priorytety działań przedsiębiorstwa czas realizacji zleceń czas przygotowania produkcji terminowość stopień kooperacji krótki czas reagowania na zmiany jakość produktu przepływ informacji koszt zarządzania wydajność produkcji stany magazynowe koszty osobowe źródło [1] 25.0 35.0 45.0 55.0 65.0 75.0 85.0 95.0 15
Priorytety działań przedsiębiorstwa czas realizacji zleceń czas przygotowania produkcji terminowość stopień kooperacji krótki czas reagowania na zmiany jakość produktu źródło [1] 25.0 35.0 45.0 55.0 65.0 75.0 85.0 95.0 16
Podwojenie produkcji obniżenie kosztów jednostkowych 15-25% Wprowadzenie na rynek nowego produktu 6 miesięcy przed konkurencją Wzrost rentowności 25-30% Zwiększeni nakładów na rozwój o 50% Obniżenie rentowności o 5-10% 17
System CIM CIM (Computer Integrated Manufacturing) Komputerowo Zintegrowanego Wytwarzanie. Powiązane funkcjonalnie i poprzez modele danych poszczególne systemy CAx CIM PPC CAD CAE CAM CAQ CAP 18
PPC (Production Planning And Control) Planowanie i Sterowanie Produkcją Systemy pełniące nadrzędną rolę w przetwarzaniu danych w wielu obszarach przedsiębiorstwa Główne funkcje planowanie przygotowywanie i sterowanie procesami wytwórczymi zaopatrzenia materiałowe obciążenia stanowisk i gniazd wytwórczych aktywna kontrola produkcji w toku Gdzie i kiedy? 19
CAD (Computer Aided Design) Komputerowo Wspomagane Projektowanie Narzędzia i techniki wspomagające prace w zakresie: projektowania, modelowania geometrycznego, obliczeniowej analizy FEM, co? 20
CAD (Computer Aided Design) Komputerowo Wspomagane Projektowanie Narzędzia i techniki wspomagające prace w zakresie: tworzenia i opracowywania dokumentacji konstrukcyjnej, opracowywania dokumentacji technologicznej przeznaczonej do obróbki na konwencjonalnych obrabiarkach 21
CAE (Computer Aided Engineering) Komputerowo Wspomagane Prace Inżynierskie/ Konstruowanie Narzędzia inżynierskie, umożliwiające komputerową analizę sztywności i wytrzymałości konstrukcji oraz symulację procesów zachodzących w zaprojektowanych układach Systemy problemowo zorientowane i aplikacje z różnych dziedzin techniki, aplikowane najczęściej na sprzęcie PC Czy będzie działać? 22
CAP (Computer Aided Planning) Komputerowo Wspomagane Planowanie Metody i narzędzia wspomagające projektowanie technologiczne, tzn. opracowanie dokumentacji technologicznej z uwzględnieniem modelu geometrycznego przedmiotu, jego stanów pośrednich, narzędzi, oprzyrządowania, rodzaju maszyn parametrów obróbki Jak to wytworzyć? 23
CAP (Computer Aided Planning) Komputerowo Wspomagane Planowanie Systemy CAP wspomagają, prace związane z programowaniem urządzeń sterowanych numerycznie: obrabiarek, robotów, współrzędnościowych maszyn pomiarowych, systemów transportowych. Jak to wytworzyć? 24
CAM (Computer Aided Manufacturing) Komputerowo Wspomagane Wytwarzanie Techniki i narzędzia wspomagające tworzenie i aktywizowanie programów NC na poziomie wydziału produkcyjnego Nadzór, sterowanie urządzeniami i procesami wytwarzania i montażu na najniższym poziomie systemów wytwórczych 25
CAM (Computer Aided Manufacturing) Komputerowo Wspomagane Wytwarzanie Obejmują urządzeń sterowanych numerycznie: obrabiarek, współrzędnościowych maszyn pomiarowych, robotów, systemów transportowych innych urządzeń obsługiwanych np. za pomocą sterowników PLC. 26
CAQ (Computer Aided Quality Control) Komputerowo Wspomagane Sterowanie Jakością Metody i techniki komputerowego wspomagania projektowania, planowania i realizacji procesów pomiarowych, a także procedur kontroli jakości 27
CAQ (Computer Aided Quality Control) Komputerowo Wspomagane Sterowanie Jakością Systemy te, najczęściej sprzężone z systemami CAD przez model geometryczny lub przez programy bądź procedury pomiarowe, są zintegrowane z systemami PPC, CAP i CAM, głównie w części odnoszącej się do pomiarów na współrzędnościowej maszynie pomiarowej. 28
wymiana danych System CAD 1 System CAD 2 System CAD 3 Wymiana danych CAP PPC CAM CAQ Planowanie obróbki Planowanie montażu Planowanie pomiarów Programowanie urządzeń NC Planowanie produkcji Wyposażenie Materiał Inne źródła Sterowanie produkcją Zlecenia Stan aktualny terminy Programowanie i sterowanie Obrabiarkami Robotami Systemami pomiarowymi Systemami transportowymi Projektowanie wytworu Określenie parametrów jakości Pomiary Statystyka protokół źródło [1] 29
wymiana danych CAD PPC 44% CAP CAQ 23% CAM źródło [1] 30
System CIM Computer Integrated Manufacturing Kadry Zaopatrzenie Administrowanie i rozwój Kalkulacja kosztów Księgowość Eksploatacja CIM Dostawca PPC Planowanie ilościowe oraz terminów Inicjowania zleceń CAM CAD CAP Procesy obróbki i montażu Programy NC Sterowanie i nadzorowanie Rozwój produktu Konstrukcja CAA CAQ Plany kontroli jakości Analiza jakości CAT Badania odbiorcze Klient Magazynowanie i transport źródło [1] 31
System CIM przedsiębiorstwo wirtualne Koncepcja Projektowanie Przygotowanie produkcji Wytwarzanie Producent Organizacja i zarządzanie danymi produktów i procesów (CAD, CAM, PDM, PPC) Wymiana danych (CAD, CAM, PDM) i listy montażowe Dostawca Organizacja i zarządzanie danymi produktów i procesów (CAD, CAM, PDM, PPC) Koncepcja Projektowanie Przygotowanie produkcji Wytwarzanie 32