Công nghệ tin học hỗ trợ công nghiệp tàu thủy phát triển (Phần 3)
3. Phần mềm PDM (Product Data Management): quản lý dữ liệu sản phẩm
Dữ liệu sản phẩm là toàn bộ các thông số kỹ thuật của một chi tiết, một bộ phận, một sản phẩm trong suốt vòng đời của nó. Các thông số này có trong mọi công đoạn thiết kế, tính toán, chế tạo, thử, vận hành, giám sát, bảo trì... sản phẩm.
+ Dữ liệu thiết kế:
- Các thông số hình học như kích thước, độ cong, độ dày, đặc trưng hình học... và các bản vẽ có liên quan trong không gian 2 chiều, 3 chiều.
- Các thông số vật lý như loại vật liệu, trọng lượng, trọng tâm...
+ Dữ liệu chế tạo:
- Các đường cắt, lỗ khoan hoặc khoét
- Các mã hiệu chi tiết
- Các chỉ dẫn về lắp ráp
- Các đường hàn, chế độ hàn
- Các diện tích sơn, chế độ sơn...
Các dữ liệu này phải được ghi dưới dạng sao cho các máy gia công hiểu được. Thí dụ: đường nào là đường cắt, đường nào là đường hàn, đường nào là đường vạch dấu.
+ Dữ liệu kiểm tra chất lượng: kiểm tra về độ dung sai kích thước, hình dáng...
+ Dữ liệu khai thác: các số liệu đo đạc, kiểm tra độ mòn, các vết nứt... sửa chữa, các hình ghi lại trong những lần lên đà.
Trong thiết kế tàu, những dữ liệu này được xác định dần dần qua từng bước thiết kế và lưu vào một cơ sở dữ liệu toàn tàu. Những dữ liệu này khi cần thiết có thể lấy ra và chuyển sang máy cắt CNC.
Dữ liệu sản phẩm rất phong phú, đa dạng, nhiều loại, nhiều hình thức khác nhau. Tập hợp dữ liệu của các chi tiết, các bộ phận, các hệ thống và của toàn bộ con tàu sẽ tạo nên mô hình sản phẩm của con tàu.
4. Phần mềm
Phần mềm này với sự trợ giúp của máy tính để điều khiển, theo dõi, điều chỉnh máy móc, thiết bị trong việc gia công, sản xuất các bộ phận, chi tiết của tàu. Các máy được sử dụng ở đây là dạng máy điều khiển bằng chương trình số NC như các máy cắt, máy uốn ống, máy hàn tự động... Đến thập niên 80 đã bắt đầu xuất hiện các máy điều khiển bằng chương trình số trên máy tính CNC.
Các máy được điều khiển bằng chương trình số trực tiếp DNC thì có một máy tính bên ngoài được nối với máy gia công. Việc điều khiển máy được thực hiện trực tiếp từ bàn phím máy tính.
Máy DNC còn được hiểu là hệ thống máy điều khiển phân tán. Đó là một máy tính được dùng để điều khiển nhiều máy CNC qua hệ thống mạng. Kiểu hệ thống này làm giảm được thời gian chuẩn bị lập trình cho từng máy CNC, rút ngắn được thời gian chuẩn bị sản xuất.
Các hệ thống gia công
Các bộ phần mềm lớn dùng trong thiết kế tàu hiện nay như CATIA, TRIBON, FORAN v..v. tích hợp cả 3 phần mềm CAD, CAE, CAM và thực hiện việc Quản lý vòng đời sản phẩm trên mô hình 3 chiều.
5. Phần mềm CIM Computer Intergrated Manufacture): sản xuất có tích hợp với máy tính.
Đây là một phần mềm tích hợp toàn bộ các hoạt động của một cơ sở sản xuất bằng các hệ thống máy tính và truyền dữ liệu nhằm cải thiện hiệu quả tổ chức và sản xuất.
Các thành phần của hệ thống CIM gồm:
- Các phần mềm CAD,
- Phần mềm CAPP lập kế hoạch sản xuất có hỗ trợ bằng máy tính.
- Phần mềm CAQ đảm bảo chất lượng có hỗ trợ bằng máy tính.
6. Phần mềm MPM (Manufacturing Process Management): quản lý các quá trình sản xuất
Các hệ thống CIM hiện nay đã có bước phát triển tiếp theo và được bao hàm trong một hệ thống đầy đủ và hoàn chỉnh hơn, gọi là hệ thống Quản lý các quá trình sản xuất MPM.
Hệ thống Quản lý các quá trình sản xuất MPM gồm các phần mềm tích hợp dùng để thiết kế các quá trình sản xuất và quản lý các quá trình sản xuất đó.
Dữ liệu đầu vào của hệ thống này là các hồ sơ thiết kế kỹ thuật của sản phẩm được tạo ra bởi hệ thống thiết kế CAD/CAE và được quản lý bởi Hệ thống quản lý dữ liệu sản phẩm PDM.
Dữ liệu đầu ra là kế hoạch sản xuất, các bảng kê vật tư, các chương trình điều khiển máy gia công CNC, các phiếu giao việc cụ thể...
Các nội dung cụ thể của hệ thống MPM như sau:
6.1. Lập kế hoạch sản xuất (Production Process Planing)
Trong việc lập kế hoạch sản xuất, sản phẩm được xem xét tách ra thành các bộ phận cho phù hợp với điều kiện công nghệ của nhà máy. Người lập kế hoạch sẽ quyết định, phần nào của sản phẩm sẽ mua ngoài, phần nào nhà máy tự sản xuất và thiết lập các công đoạn sản xuất cụ thể để tạo ra toàn bộ sản phẩm.
6.2. Sản xuất có trợ giúp bằng máy tính
Phần mềm
- Lập trình cho máy điều khiển bằng chương trình số CNC
- Lập trình cho máy điều khiển bằng chương trình số trực tiếp DNC
- Thiết kế, bố trí sử dụng công cụ, trang thiết bị để sản xuất
- Cài đặt người máy và lập trình.
6.3. Tạo các phiếu lệnh sản xuất
Sau khi hoàn thành thiết kế thi công và phương án sản xuất đã được lựa chọn thì phần mềm sẽ tự động tạo ra các lệnh sản xuất dưới dạng bản vẽ thi công và các phiếu lệnh.
6.4. Dự tính thời gian và chi phí thực hiện
6.5. Đảm bảo chất lượng có trợ giúp bằng phần mềm CAQ
6.6. ứng dụng các kho tài nguyên trí thức của nhà máy vào thiết kế sản xuất
Kho tài nguyên trí thức của nhà máy gồm có các loại sau:
- Các công đoạn sản xuất tiêu chuẩn
- Các công đoạn sản xuất đặc biệt
- Thư viện các công cụ sản xuất
- Thư viện các vị trí sản xuất
- Trình độ công nghệ của nhà máy
6.7. Quản lý dữ liệu sản xuất MDM (Manufacturing Data Management)
Toàn bộ các dữ liệu sản xuất được quản lý tập trung trong một cơ sở dữ liệu tương tự như quản lý dữ liệu sản phẩm PDM.
Một trong những hướng hiện đại nhất của phần mềm PDM đang được triển khai là mô phỏng quá trình đóng tàu trên máy tính, tạo nên một nhà máy đóng tàu ảo, dựa trên kỹ thuật sản xuất số.
(Hết)
Trà My