Công nghệ hỗ trợ máy tính (Computer-aided technologies)

Công nghệ thiết kế được sự hỗ trợ của máy tính (Computer-aided design,ôngcụsảnxuấtkỹthuậtsốtip mien phi CAD) được xem là một trong những công nghệ giúp tăng năng suất, cho phép thời gian tiếp thị sản phẩm nhanh hơn và giảm đáng kể thời gian cần thiết để phát triển sản phẩm.

Các giải pháp cung cấp giao diện đồ họa hiện đại cho người dùng hiện đang có sẵn trên thị trường. Chức năng của các hệ thống này tích hợp Phân tích phần tử hữu hạn (Finite Element Analysis, FEA), phân tích động học, phân tích động và mô phỏng đầy đủ các tính chất hình học bao gồm kết cấu và tính chất cơ học của vật liệu.

Các hệ thống CAD đã trở nên không thể thiếu đối với doanh nghiệp sản xuất hiện nay, vì sự tích hợp mạnh mẽ của chúng với các kỹ thuật sản xuất tiên tiến. Các mô hình CAD thường được coi là đủ tính năng để sản xuất các bộ phận, vì chúng có thể được sử dụng để tạo mã cần thiết điều khiển các máy móc để sản xuất bộ phận.

Theo sự phát triển của các hệ thống CAD, khái niệm sản xuất hỗ trợ máy tính (Computer-Aided Manufacturing, CAM) đã ra đời. Bước tiến lớn đối với việc triển khai các hệ thống CAM là sự ra đời của điều khiển số máy tính (Computer Numerical Control, CNC). Ngoài thực tế là công nghệ mới này đã mang lại một cuộc cách mạng trong hệ thống sản xuất bằng cách cho phép sản xuất hàng loạt và linh hoạt hơn, nó cũng cho phép liên kết trực tiếp giữa mô hình CAD ba chiều (3D) và sản xuất.

Newman và Nassehi đã đề xuất một nền tảng sản xuất cho máy gia công CNC, trong đó các ứng dụng công nghệ hỗ trợ máy tính khác nhau có thể trao đổi thông tin một cách liên tục. Nền tảng được đề xuất dựa trên tiêu chuẩn STEP-NC. Ngoài ra, việc chuẩn hóa ngôn ngữ lập trình cho các máy này (mã G và M và APT) giúp nhà phát triển giải pháp có thể tích hợp việc tạo mã tự động trong các ứng dụng của họ.

Từ thời điểm đó, các hệ thống CAD và CAM đã được phát triển cho phép thiết kế một phần và mô phỏng sản xuất. Các kỹ sư có khả năng trực quan hóa cả bộ phận và quy trình sản xuất, để xác minh chất lượng sản phẩm và sau đó thực tế để thực hiện quy trình sản xuất với xác suất lỗi tối thiểu.

Một số hệ thống khác như hệ thống chất lượng hỗ trợ máy tính (Computer Aided Quality System, CAQS), cũng bắt đầu xuất hiện và trở thành một phần của quy trình kỹ thuật. Mặt khác, Quản lý dữ liệu sản phẩm (Product Data Management, PDM) và hệ thống Quản lý vòng đời sản phẩm (PLM) cho phép thực hiện nhiều nhiệm vụ quản lý dữ liệu, bao gồm quy trình làm việc, vòng đời, cấu trúc sản phẩm và quản lý thay đổi...

Các hệ thống PDM có thể tích hợp và khai thác để quản lý tất cả ứng dụng, thông tin và quy trình xác định sản phẩm, từ thiết kế đến sản xuất đến hỗ trợ người dùng cuối. Các hệ thống PDM thường được sử dụng để kiểm soát thông tin, tài liệu và quy trình làm việc và được yêu cầu thiết kế, xây dựng, hỗ trợ, phân phối và bảo trì sản phẩm. Thông tin liên quan đến sản phẩm điển hình bao gồm bản vẽ kỹ thuật, kế hoạch dự án, sơ đồ lắp ráp, thông số kỹ thuật sản phẩm, chương trình máy công cụ điều khiển số, kết quả phân tích, thư tín, hóa đơn vật liệu và đơn đặt hàng thay đổi kỹ thuật...

PLM là một cách tiếp cận dựa trên thông tin tích hợp cho tất cả khía cạnh của vòng đời sản phẩm từ khi bắt đầu thiết kế, sản xuất, bảo trì và xử lý tái chế cuối cùng. Một số lợi ích khi sử dụng PLM bao gồm giảm thời gian đưa ra thị trường, cải thiện chất lượng sản phẩm, giảm chi phí tạo mẫu, tiết kiệm thông qua việc sử dụng lại dữ liệu gốc, các tính năng để tối ưu hóa sản phẩm, giảm lãng phí và tiết kiệm thông qua việc tích hợp hoàn toàn quy trình công việc kỹ thuật. Về mặt lý thuyết, hệ thống này được sử dụng để gắn kết kỹ thuật, sản xuất, tiếp thị, nhà cung cấp bên ngoài và các đối tác kênh để điều phối các hoạt động.

Ví dụ, giải pháp PDM và PLM hiện nay được ứng dụng phổ biến trong ngành công nghiệp ô tô, một trong những lĩnh vực công nghiệp phức tạp nhất, nhằm giảm thời gian chu kỳ thiết kế trong một số quy trình phát triển bằng cách sử dụng các mô hình máy tính để kết hợp kiến thức, quy tắc, thực tiễn thiết kế và kinh nghiệm sản xuất trong quá khứ.

Kiểm soát sản xuất

Các nhà sản xuất sẽ lựa chọn quá trình kiểm soát sản xuất dựa trên các yếu tố như tuân thủ tiêu chuẩn công nghiệp, chức năng đa kiểm soát, tính khả thi về mặt kỹ thuật, hiệu quả về chi phí, dễ tích hợp và có khả năng bảo trì hệ thống. Quan trọng hơn, các hệ thống nhúng và hệ điều hành công nghiệp sẽ dần thay đổi mô hình kiểm soát sản xuất hiện nay, thông qua hợp nhất phần cứng và điều khiển mở. Tích hợp hệ thống điều khiển với CAD và CAM và hệ thống điều khiển thời gian thực, dựa trên mạng phân tán giữa cảm biến và thiết bị điều khiển là một trong những chủ đề nghiên cứu chính.

Những phát triển mới trong việc sử dụng các công nghệ không dây như công nghệ nhận dạng tần số vô tuyến (RFID) là một phần của hệ thống nhận dạng tự động, liên quan đến việc truy xuất danh tính các đối tượng và giám sát mặt hàng di chuyển qua chuỗi cung ứng sản xuất, cho phép nhận dạng chính xác và kịp thời thông tin. Gần đây, việc cài đặt các công nghệ không dây như RFID, hệ thống toàn cầu cho thông tin di động (Global System for Mobile Communications, GSM) là những ứng dụng công nghệ thông tin mới trong sản xuất công nghiệp.

Trong lắp ráp ô tô, công nghệ thông tin được áp dụng cho một loạt quy trình kiểm soát sản xuất như kiểm soát đơn hàng sản xuất, giám sát sản xuất, lập kế hoạch trình tự, nhận dạng xe, quản lý chất lượng, quản lý bảo trì và kiểm soát vật liệu. Tuy nhiên, việc tích hợp các công nghệ thông tin không dây ở cấp độ cửa hàng ô tô thường bị hạn chế do các yêu cầu về bảo mật.

 Ảnh minh họa.

(责任编辑：Nhận Định Bóng Đá)