VII - Flexible Manufacturing Systems نظام التصنيع المرن Manufacturing Systems- Flexible Manufacturing - Technology IE 469 Manufacturing Systems 469 صنع نظم التصنيع VII - Flexible Manufacturing Systems نظام التصنيع المرن 1- System Technology تقنية النظام

1a- Introduction: Single Station cell مقدمة: محطة التصنيع A station contains of one machine and tooling and positioning fixtures هو محطة تحتوي على ماكينة واحدة ومعدات التثبيت و الوضع It can be one of the following: ويمكن أن تكون على الصورة التالية Labour carries out يقوم العامل: Machine operation تشغيل الماكينة Load/unload تحميل وتفريغ المشغولة Tool change تغيير الأدوات دوريا Manual/ mechanized machine ماكينة يدوية أو ميكنة Machine automatically operateس for a work cycle تعمل الماكينة بالتشغيل الأوتوماتي لدورة عمل واحدة Operator carries out يقوم العامل: Load/unload تحميل وتفريغ المشغولة Tool changes تغيير الأدوات دوريا Work station محطة التصنيع Semi Automatic& NC M/c شبه أوتوماتية وماكينة تحكم رقمي Machine operate automatically يقوم الماكينة بالتالي: For more than one cycle التشغيل الأكثر من دورة عمل Tool changesتغيير الأدوات Part presenter (Load/unload) تقديم المشغولة بالتحميل والتفريغ Automatic CNC,AS/R, AH ماكينة تحكم رقمية و معدات الانتقال والتخزين والاسترجاع

1b- Introduction: Single Station cell مقدمة: محطة التصنيع

1c- Introduction: Single Station cell مقدمة: محطة التصنيع

1d- Introduction: Single Station cell مقدمة: محطة التصنيع

1e- Introduction: Single Station cell مقدمة: محطة التصنيع

1f- Introduction: Single Station cell مقدمة: محطة التصنيع

1g- Introduction: Single Station cell مقدمة: محطة التصنيع

2a- Flexible system: Defined تعريف: نظام التصنيع المرن It is production line consisting of workstations with CNC M/c connected with automated handling system and operates with computer controllers. هو خط إنتاج يحتوي على عدد من الماكينات او محطات العمل ذات التحكم الرقمي ومرتبطة مع بعضها بواسطة معدات مناولة مناسبة ذات تحكم , وتعمل جميعها باستخدام معدات التحكم الأوتوماتي المبرمج , وهي على الصورة التالية:- Flexible system نظام التصنيع المرن Material Handling نظام مناولة المواد Transfer equipment معدات الانتقال Robots الروبوطات AS/R equipment معدات التخزين والاسترجاع Work Stations محطات العمل CNC M/c ماكينات التحكم الرقمي Computer control التحكم بالحاسب Real time control – control different activities تخطيط بوقت حقيقي - تحكم في مختلف الأنظمة

2b- Flexible system: Defined تعريف: نظام التصنيع المرن Group of products are produces with stable rate as demand requires. The following can be achieved. يتم الإنتاج لمجموعة من المنتجات بصورة مستقرة بمعدلات ملبية الطلب حيث يحقق التالي:- Two machines Cell labour cost reduction خفض في تكلفة العمالة WIP reduction خفض التخزين بين العمليات High production Rate معدلات إنتاج عالية Operation standardization القياس للعمليات الصناعية Integration between operations التكامل بين العمليات

2c- Flexible system: Defined تعريف: نظام التصنيع المرن Three machines Cell

2d- Flexible system: Defined تعريف: نظام التصنيع المرن Work station Terminal Robot

2e- Flexible system: Defined تعريف: نظام التصنيع المرن

2f- Flexible system: Defined تعريف: نظام التصنيع المرن نظام تصنيعي لمعدات زراعية

3a- Meaning of flexibility معنى المرونة لنظام التصنيع المرن

3b- Meaning of flexibility معنى المرونة لنظام التصنيع المرن

3c- Meaning of flexibility معنى المرونة لنظام التصنيع المرن

3d- Meaning of flexibility معنى المرونة لنظام التصنيع المرن

3e- Meaning of flexibility معنى المرونة لنظام التصنيع المرن

3f- Meaning of flexibility معنى المرونة لنظام التصنيع المرن Flexibility test criteria: Part variety test : Can the system process different parts in a non-batch mode? [Test of machine flexibility – production flexibility, etc.] Schedule change test; Can the system readily accept changes in production (quantities or mix)? [test of volume flexibility – expansion flexibility – mix flexibility,..] New part test; Can new part designs be introduced into the existing product mix easily? [test of routing flexibility –mix flexibility,..] Error recovery test; Can the system recover from malfunctions and breakdown without disruption of production? [test of product flexibility – production flexibility,..] خصائص إختبار المرونة: إختبار تنوع الأجزاء:- هل يمكن للنظام بتشغيل أجزاء مختلفة في نمط غبر دفعي؟ [ إختبار مرونة المعدة؛ مرونة الإنتاج؛.....] إختبار تغير الجدولة:- هل يمكن للنظام إستقبال تغير الإنتاج (كمية وخلطة)؟ [ إختبار مرونة حجم الإنتاج؛ مرونة التوسع؛ مرونة الخلطة؛.....] إختبار أجزاء جديدة:- هل يمكن لتصميم جديد تشغيله مع خلطة الأجزاء الحالية إستقبال تغير الإنتاج (كمية وخلطة)؟ [ إختبار مرونة مسارالإنتاج؛ مرونة الخلطة؛..] إختبار عودة النظام من الخطأ:- هل يمكن للنظام للتشغيل من الفشل بدون تشوش على الإنتاج؟ [ إختبار مرونة المنتج؛ مرونة الإنتاج؛.....]

4a- classification of flexible manufacturing تصنيف نظم التصنيع المرن Classification according to type: Group of Products and operations can be classified using group technology to find the type of system such as: Automated Flexible system: containing CNC M/c, automated Handling, and control. Flexible cell; containing limited number of M/cs automated or not and connected to by suitable handling system. Classification according Geometry: This is relate to shape to be processed (Round or prismatic) تصنيف وفقا للنوع : ويتم التصنيف وفقا لحجم ونوعية المعدات المستخدمة وهي تعتمد على استخدام تقنية المجموعات لتحديدها وتشمل: النظام المرن:- يحتوي مكونات أوتوماتية كاملة من الماكينات ومعدات المناولة وأجهزة التحكم. الخلية المرنة:- تعني وحدة صناعية تحوي على عدد محدود من الماكينات سواء أوتوماتية أو غيرها ومرتبطة مع بعضها بواسطة معدات مناولة مناسبة. تصنيف وفقا للشكل : وهو تصنيف يرتبط بعمليات التصنيع , إما نظام للأشكال الأسطوانية أو نظام للأشكال المنشورية .

4b- classification of flexible manufacturing تصنيف نظم التصنيع المرن Classification according to Order Type: This is related the production quantities and product varieties. Dedicated system: It is a system produce a limited number of products and has manufacturing similarities. This means that the system is designed according operation sequence. Random-order system: it is system produces variety of products are different in design and operations. This means system with higher flexibility. تصنيف وفقا للطلبOrder Type : وهو تصنيف يرتبط بكمية الإنتاج ونوعية المنتجات ويشمل: النظام المكرس :- وهو نظام ينتج عدد محدود من منتجات متنوعة تتشابه أو تتماثل فيها العمليات الصناعية مما يعني تصميم النظام وفقا لتسلسل العمليات واستخدام ماكينات متخصصة النظام الطلب العشوائي :- وهو نظام ينتج عدد من منتجات متنوعة لا تتشابه أو تتماثل العمليات الصناعية مما يعني تصميم النظام باستخدام ماكينات عامة (أعلى مرونة وأقل إنتاجية).

4c- classification of flexible manufacturing تصنيف نظم التصنيع المرن التنوع Variety الكمية Quantity طلب عشوائي Random Order مكرس Dedicated FMS System Type Flexibility Criteria Part Variety Schedule Change Error Recovery New Part Dedicated Limited NO Random Order Possible Frequent Minimized YES

5a- examples for flexible system أمثلة لأنواع تصميم نظم التصنيع المرن

5b- examples for flexible system أمثلة لأنواع تصميم نظم التصنيع المرن

5c- examples for flexible system أمثلة لأنواع تصميم نظم التصنيع المرن

5d- examples for flexible system أمثلة لأنواع تصميم نظم التصنيع المرن

5e- examples for flexible system أمثلة لأنواع تصميم نظم التصنيع المرن

5f- examples for flexible system أمثلة لأنواع تصميم نظم التصنيع المرن

6a- Flexible system configuration أشكال مخططات نظم التصنيع المرن A- In line work In/out. 3 1 4 2 5 6 out. In. work In/out. 3 1 2 4 5 6 B- Carousel

6b- Flexible system configuration أشكال مخططات نظم التصنيع المرن 3 1 4 2 work In/out. C- Ladder D- Open field

6c- Flexible system configuration أشكال مخططات نظم التصنيع المرن D- Open field

6d- Flexible system configuration أشكال مخططات نظم التصنيع المرن E- Robot Cell

6e- Flexible system configuration أشكال مخططات نظم التصنيع المرن

6f- Flexible system configuration أشكال مخططات نظم التصنيع المرن

7a- material handling functions وظائف أنظمة المناولة لنظم التصنيع المرن Random, independent movement of work pieces between work-stations : [Routing and loading flexibilities]. Handling a variety of work pieces configurations: [ fixture and product shape flexibilities] Temporary Storage: [Production flexibility] Convenient access for loading and unloading: Use suitable station (s) for load/unload of parts Compatible with computer: ability to control from computers to direct to stations عشوائية واستقلالية حركة المشغولات بين المحطات : لتوفير مرونة مسارات المشغولات وتحميل الماكينات بمشغولات مختلفة. مناولة أشكال مختلفة للمشغولات: لتوفير مرونة التثبيت على منصات التحميل للأشكال المختلفة. التخزين المؤقت: لتوفير المشغولات داخل النظام لزيادة معدلات استخدام الماكينات. مداخل التحميل والتفريغ المناسب: استخدام محطة أو أكثر لإتمام عملية التثبيت أو الفك للمشغولة على منصات التحميل. التآلف مع الحاسب: لقابلية التحكم المباشر من الحاسب للتوجه للمحطات المختلفة.

7b- material handling equipment معدات أنظمة المناولة لنظم التصنيع المرن Layout Handling system Inline Transfer mechanisms, Conveyer, Rail Guided Vehicle Loop/ Carousel Conveyer, In floor Towline carts Ladder Conveyer, AGVS, Rail Guided Vehicle Open Field AGVS, In floor Towline Carts Robot Robot Centered

8a- Control functions وظائف أنظمة التحكم لنظم التصنيع المرن Control of each work station : execute operating program as required. Distribution of control instruction to work stations: Production control : decision on product mix according required production such as production rate, availability of material, and fixture pallets, etc. Traffic control :Monitoring the parts moves between stations and preparing routing of pallets movement to required areas. التحكم في محطة العمل: القيام بتنفيذ برامج العمل وتشغيل الماكينات وفقا لمتطلبات المشغولات توزيع أوامر التحكم للمحطات: توزيع العمل وإجراءاته على المحطات. مراقبة الإنتاج: أخذ قرارات نوعية المشغولات المختلطة المدخلة في النظام وفقا لمتطلبات الإنتاج مثل: معدلات الإنتاج لكل نوع , والمواد الأولية المتاحة , ومنصات التحميل للأشكال المختلفة. مراقبة السير: مراقبة حركة سير المشغولات بين المحطات وإعداد مسار العربات والمنصات للمناطق المخصصة.

8b- Control functions وظائف أنظمة التحكم لنظم التصنيع المرن Shuttle control: parts frequency in a station Control [organise and coordinate total move of parts and synchronize them with station operation] Work-piece Monitoring: Monitoring the vehicles condition in material handling Tool Monitoring: To manage two conditions: Monitoring tool slots availability at all stations and carry out: Monitor Tools slot availability Report Loading requirement the tools at slots Tool life monitoring and determining tool changing time مراقبة مسار الترددي: مراقبة مقدار تردد المشغولات داخل المحطة لتنظيم وتنسيق الحركة الكلية للمشغولات في المحطة والعمل على تزامنها مع العمليات للمحطات. مراقبة المشغولة: وهو مراقبة حالة العربات والمنصات في انظمة المناولة الأساسية والثانوية والنوعيات المشغولات المختلفة مراقبة الأداة : لإدارة حالتين للأداة مراقبة مكان الأداة ومتابعتها في كل المحطات والقيام بالتالي: إتاحة الأدوات ومتطلباتها الإبلاغ بمتطلبات التحميل للأدوات المطلوبة في المحطة مراقبة عمرها وحالتها وتحديد زمن تغييرها

8c- Control functions وظائف أنظمة التحكم لنظم التصنيع المرن System Performance Monitoring and Reporting :Periodical collection of information and include: Availability Reports: [operation and breakdown times] Utilization Reports: station and system utilization Production Reports: Production quantities produced daily Status report:The instantaneous conditions of M/c; tools; pallets; vehicles, etc. Tool reports:Tool reporting Diagnostic :finding the cause and effect of problems and determine treatment methods. مراقبة أداء النظام والتقرير: جمع المعلومات دوريا في تقارير عن الحالة وتشمل: تقارير الإتاحة: تقرير أزمنة التشغيل والعطل تقارير الاستخدام: تقرير مقدار استخدام المحطة تقارير الإنتاج: تقرير عن كمية الإنتاج اليومي تقارير الحالة: تقرير عن الحالة اللحظية للمحطات والمناولة والمنصات والأدوات تقارير الأداة: تقرير عن الأدوات وحالتها التشخيص: لتشخيص مشاكل المحطات وفقد قدرتها الوظيفية وتحديدها وإيجاد وسيلة معالجتها.

8d- Control functions وظائف أنظمة التحكم لنظم التصنيع المرن The system files ملفات نظم التحكم Part program file ملف برنامج الأجزاء Routing files ملف مسار العمليات Part Production File ملف إنتاج الأجزاء Pallet reference file ملف المنصات المرجعي Station Tool file ملف مكان الأداة Tool life file ملف عمر الأداة

9a- flexible system plan مخطط نظام التصنيع المرن

9b- flexible system scheduling جدولة العمل لنظام التصنيع المرن

9c- flexible system work time زمن العمل لنظام التصنيع المرن

9d- flexible system work time زمن العمل لنظام التصنيع المرن Time to change tools and work holders(Perform Setup) is not shown

10a- comparison between MFG systems مقارنة لاختيار نظام التصنيع المرن

10b- comparison between MFG systems مقارنة لاختيار نظام التصنيع المرن

11a- control frame work هيكلية التحكم نظام التصنيع المرن

11b- control frame work هيكلية التحكم نظام التصنيع المرن

11c- control frame work هيكلية التحكم نظام التصنيع المرن

12- benefits of Flexible manufacturing فوائد نظام التصنيع المرن Manufacturing Systems- Flexible Manufacturing - Technology Increased machine utilization زيادة استخدام الماكينات Automatic changes of tooling and pallets التغير الأوتوماتي للأدوات والمنصات Use of dynamic scheduling of production (consider variation of demand, operation, and waiting at stations) الجدولة الديناميكية للإنتاج التي تأخذ في الاعتبار التغيرات في العمليات والطلبات ؛ انتظار المشغولات عند المحطات Fewer machines required عدد أقل من الماكينات Reduction of factory floor space التقليل من مساحة المصنع Greater responsiveness to change الاستجابة الأكبر للتغير Reduced inventory requirements التقليل من متطلبات التخزين Lower manufacturing lead times زمن تصنيع أقل Reduced labor requirements with increase in productivity التقليل من متطلبات العمالة ورفع كفاءتها Opportunity for unattended production فرصة عدم التواجد للإنتاج