Zintegrowane systemy produkcyjne wykorzystują komputery do połączenia fizycznie oddalonych procesów. Zintegrowane procesy mogą dzielić się informacjami i inicjować działania. To pozwala podejmować szybsze decyzje z mniejszą ilością błędów. Automatyzacja pozwala przeprowadzić proces produkcyjny automatycznie to znaczy bez interwencji człowieka.
Zintegrowany system wymaga istnienia dwóch lub więcej komputerów połączonych w celu przesyłania informacji. Prostym przykładem jest robot i programowalny logiczny kontroler, które współpracują w jakieś maszynie. Bardziej skomplikowany przykład to cały zakład produkcyjny z setkami stacji roboczych połączonych z centralną bazą danych. Baza jest używana do rozsyłania instrukcji pracy, rozdysponowania zadań i przechowywania wyników kontroli jakości. We wszystkich przypadkach główną sprawą jest połączenie urządzeń w celu transmisji danych.
Systemy zintegrowane łączą moduły komputerowego wspomagania projektowania i produkcji określane skrótami CAD i CAM. Takie połączone systemy nazywa się CIM (ang. Computer Integrated Manufacturing) czyli wytwarzanie zintegrowane komputerowo.
Podstawą do wykonania każdego wyrobu jest zapis konstrukcji (rysunek konstrukcyjny lub jego komputerowy odpowiednik). Jest to zarys struktury pomyślanego wyrobu zawierający informacje niezbędne do jego wytworzenia. Proces konstruowania wymaga całościowego opisu, co jest równoznaczne z syntezą czynników operacyjnych. Obecnie nie można sobie wyobrazić procesu konstruowania bez uwzględnienia wykorzystania techniki komputerowej [Adamski 2005].
Za pomocą systemów komputerowego wspomagania/ automatyzacji projektowania - CAD (ang. Computer Aided/Automated Design)projektuje się geometrię wyrobów, sporządza analizy i opracowuje dokumentację produktu. Oprogramowanie służące do komputerowego wspomagania analiz nazywane jest CAE (Computer Aided Engineering).
Nowoczesne systemy CAD oferują zwykle następujące możliwości:
• tworzenie projektów dwuwymiarowych i przestrzennych (3D),
• łatwa modyfikacja dokumentacji technicznej i konstrukcyjnej,
• symulacja obróbki na ekranie monitora komputerowego, poza obrabiarką (w trybie off-line),
• obsługa pracy grupowej na wielu stanowiskach komputerowych,
• tworzenie rysunków złożeniowych na podstawie rysunków większej liczby detali, oraz ich aktualizację, gdy w któraś z części zostanie zmieniona,
• szybkie kalkulacje, tworzenie kosztorysów wyrobów na podstawie danych o zużyciu materiałów,
• integracja z programem magazynowym.
Przykład geometrycznego modelowania detalu z pomocą systemów CAD/CAM przedstawiono na rysunku 1
Eksploatowane obecnie w przemyśle europejskim systemy, związane z numerycznym opisem kształtu, takie jak:
• MBB . Cadam, CATIA;
• Aerospatiale . Computervision, STREAM 100, CADDS5;
• Aeritalia . Computervision;
• Dassault . CATIA;
• British Aerospace . NMG, ANVIL 4000, CATIA;
• Saab-Scania . NMG, CATIA;
• PZL Mielec . NMG, DAMS, CADDS5;
umożliwiają zwiększenie wydajności konstruktora, uzyskanie polepszenia konstrukcji przez zbadanie alternatywnych rozwiązań, skrócenie czasu opracowań oraz opracowanie programów obróbczych na obrabiarkach sterowanych numerycznie [Adamski 2004]
Rysunek 1 przykład geometrycznego modelowania z pomocą systemu CAD/CAM
Źródło: http://www.camt.pl/pdf/cam.pdf
Natomiast CAM (Computer Aided/Automated Manufacturing)oznacza użycie komputerów do konfigurowania, harmonogramowania i sterowania procesami wytwarzania. Systemy CAM automatyzują lub wspomagają planowanie obróbki detali, które mają być wytworzone (np. kolejność operacji technologicznych, użyte narzędzia), a następnie sterują procesami wytwarzania. Na podstawie wprowadzonych przez użytkownika informacji o pożądanym kształcie detalu, programy CAM potrafią przeprowadzić symulacje obróbki, jeśli jest ona zgodna z oczekiwaniami i działa poprawnie, generowany jest tzw. kod NC, który następnie jest przesyłany do obrabiarki. Maszyna odczytuje kod NC i wykonuje polecenia, w takiej kolejności jak przebiegały podczas procesu symulacji.
Systemy CAM dysponują szeroką gamą metod obróbki dla różnych rodzajów detali, na podstawie baz danych materiałów i narzędzi, z wykorzystaniem odpowiednich modułów programowych, system oblicza najlepszą strategię obróbki, eliminuje jałowe przejścia narzędzia, redukuje czas obróbki i optymalizuje zużycie narzędzia.
Najpopularniejsze systemy typu CAM to EdgeCAM, SolidCAM, MasterCAM, AlphaCAM.
Dziedziny w których najczęściej stosowane są systemy CAD/CAM to: mechanika, budownictwo, architektura, wzornictwo przemysłowe. Zastosowania omawianych systemów są coraz powszechniejsze także w medycynie np. w protetyce stomatologicznej.
Literatura
[Adamski 1994] Adamski W.: Systemy CAD/CAM w PZL; CadCam Forum 4/94
[Adamski 2005] Adamski W.: Internet i CAD/CAM. Możliwości wykorzystania Internetu w projektowaniu i wytwarzaniu wspomaganym komputerowo. http://www.cad.pl/ 01.2005
[Jack 2001] Jack H.: Integration and Automation of Manufacturing Systems © Copyright 1993-2001, Hugh Jack online
Źródło: dr inż. Ilona Pawełoszek-Korek