Pobierz - ProCAx

W ytwory natury
Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu
Wydział Technologii Drewna
Katedra Meblarstwa
www.u p .p ozn an .p l/km
CAx w przemyśle meblarskim
pr of. dr hab. inŜ. JERZY SMARDZEWSKI
1
Venus paleolityńska – Kostienki (Ukraina) 19000 p.n.e.
2
Scara Brae – Szkocja 4500 p.n.e.
3
Tron Tutenchamona 1325 p.n.e.
4
Grecja, klismos i thronos 430 – 50 p.n.e.
DREWNO, ZŁOTA BLACHA, SREBRO,PASTA SZKLANA
I PÓŁSZLACHETNE KAMIENIE WYSOKOŚĆ 102 CM,
DŁUGOŚĆ 54 CM, SZEROKOŚĆ 60 CM
5
6
1
Georg Happlewhite 1794 r.
Fotel Barcelona, Ludwig Mies Van der Rohe 1927 r.
7
8
Eksport mebli mieszkaniowych [mln. euro]
Przemysł meblarski w Polsce
•
9000
2001
2003
2005
8000
7000
Licz ba prz eds ię bi orst w
3500
6000
20 00
20 01
20 02
20 03
20 04
3000
5000
2500
4000
2000
3000
2000
1500
1000
1000
0
P
Zysk w projektowaniu nowych produktów
Źródło: Eurostat 2 006
Metodyka projektowania mebli
Funkc je
uŜytkow e
A
W
i el
ko
p
Za
ol s
ch
ki e
od
n
oi p
om
or
sk
ie
ei
sr
k ei
az
u
M
wi
ęt
ok
rz
ys
k
Ś
iń
sk
o-
or
sk
ie
Ś
lą
sk
ie
Po
m
ck
ei
rp
a
P
od
la
sk
ie
Op
ol
sk
ie
Po
dk
a
sl k
ie
ie
ck
ie
az
ow
M
Łó
dz
ki
e
L
ub
us
ki e
or
sk
ie
Lu
be
l sk
ie
-P
om
ał
op
o
W
ar
m
9
Źródło: Eurostat, 2006
M
D
ol n
oś
lą
sk
ie
0
Ku
ja w
sk
o
W
ło
N
ch
y
ie
m
c
y
o
l sk
a
D
an
i
F a
ra
n
cj
C a
ze
ch
y
Au
st
ri a
Be
H gl ai
si
zp
an
S ia
zw
e
Sł cj a
W
o
ei l we
ka
n
B ia
yr t
an
ia
H
ol
an
d
ia
W
ęg
Po
r
r tu y
ga
il a
S
ło
w
ac
ja
Li
t
F wa
i nl
a
nd
ia
E
st
on
ai
Ł
ot
w
Ir a
al
nd
i
G a
re
cj a
L u Cy
x e pr
m
bu
rg
M
al
ta
500
10
Synte za
rozw iąz ania
konstrukcyjnego
Q
m odele CAD
Wprowa dz eni e produkt u
Char akterystyka
populac ji
D
G rupa
uŜ ytkowników
C
Zwią zki
pom iędzy
para me tram i
antropom etryc znymi
E
Prz ez nac ze nie
Funkcja
Funkcjonalnoś ć
Sylw etka
zysk
Kalkul acj a kosztów
Proje kt produkcyjny
Proje kt t echnologicz ny
H
Proje kt do prot otypowa ni a
Prze dm iot
proje ktu
B
Idea
produktu
L
D efiniowa nie
proble mów
tec hnicz nyc h
P
Proje kt do modelowania
Proje kt wstę pny
Sprze da Ŝ
Projekt i wprowa dzenie produktu
O ce na kryte riów
antropom etrycz nyc h
Czas
repre ze nta tywność,
dokła dność ,
błą d projektu
F
Wycofanie produktu
Cz ynniki
krytycz ne
I
11
Synte za
rozw iąz ania
te chnologicz ne go
S
Normy,
ma teria ły, kos zty,
wykonanie
Syntez a funkc ji
i funkcjonalności
T
Walidac ja
projektu z
udzia łem słuŜb
ha ndlowych i
ma rke tingu
Proje ktproduktu
U
Mode l
antropom etryc zny
J
Zes taw ienie
wie lu typów
danych
ikryteriów
G
Ubra nie
WyposaŜ enie
M
Oblic zenia i
optyma liza cja
R
wytrz ym ałość ,
sta tyka ,
kine ma tyka
K ore lac je
K
Doda tkow e
pa ram etry
N
Środe k c ięŜ kośc i
proje ktu, kierunek
wiodą cy
O
Gene rowanie
dokum enta cji:
Kons trukc yjnej
Tec hnologicz nej
Pr odukc yjn e j
Kalkulac ji
ce nowyc h
12
2
System y CAD
Komputerowo zintegrowane wytwarzanie
CIM
CIM
BI S
BIS
CAMM
CA
CAP
CA
P
CAE
CA
E
CAQ
CAQ
MIS
ERP
ERP
MRP
MRP
PP C
CAD
CA
D
CRM
P P MCS
F EM
FEM
CA PI
CAPD
CAP M
CAMSD
CP CS
CIM
BIS
CA M
CA P
ERP
CA D
FEM
CA E
CAQ
MRP
13
14
System y CAD - przykład y projektów
System y CAD - wizualizacja
15
16
Specyfikacja materiało wa BOM
Konstrukcja i technologia
WY RÓ B
ZP =452 3,0 00
O PE RA
C JA 1
ELE MEN T
Z P=45 23, 001
O PE RA
CJ A 2
S UR OWI EC B
O PE RA
CJ A 3
S UR OWI EC C
O PE RA
CJ A 4
ELE MEN T
Z P=45 23, 002
O PE RA
CJ A 5
E LE ME NT
ZP =45 23, 004
ELE MEN T
Z P=45 23, 003
O PE RA
CJ A 6
SU RO WIE C D
O PE RA
CJ A 7
SU RO WIE C E
SU RO WI EC A
17
18
3
Więzy i parametr yzacja
System y CAD – wersje produktów
Efekt pa ra m etry zacji wy ro bu got ow eg o
19
System y CAD – ergonomia
20
System y CAD – ergonomia
21
System y CAD – ergonomia
22
System y CAD – ergonomia
23
24
4
System y CAD – ergonomia
System y CAD – ergonomia
25
System y CAD – ergonomia
a)
26
System y CAD – ergonomia
b)
27
System y CAD – ergonomia
28
System y CAD – ergonomia
29
30
5
System y CAD – ergonomia
System y CAD – ergonomia
31
32
System y CAD – ergonomia
System y CAD – wizualizacja
33
System y CAE
34
Synte za
r oz wią za nia
kons trukc yjnego
Q
System y CAE
m ode le CA D
O blic ze nia i
opty m aliz ac ja
R
w ytrz yma łoś ć,
s ta tyka ,
kine m atyka
Synte za
r oz wią za nia
tec hnologicz ne go
S
Norm y,
ma teria ły, koszty,
wykonanie
Synte za funkcji
i funkc jona ln ośc i
T
Walida cja
proje ktu z
udz iałe m słuŜb
handlowyc h i
ma rketingu
Projekt pr oduktu
U
Ge ne rowa nie
dokume nta cji:
Konstrukc yjne j
Tec hnologic znej
Produkcyjne j
Ka lkulac ji
ce now yc h
35
36
6
Synte za
r oz wią za nia
kons trukc yjnego
Q
System y CAE
Synte za
r oz wią za nia
kons trukc yjnego
Q
m ode le CA D
System y CAE
m ode le CA D
O blic ze nia i
opty m aliz ac ja
R
w ytrz yma łoś ć,
s ta tyka ,
kine m atyka
O blic ze nia i
opty m aliz ac ja
R
w ytrz yma łoś ć,
s ta tyka ,
kine m atyka
Synte za
r oz wią za nia
tec hnologicz ne go
S
Synte za
r oz wią za nia
tec hnologicz ne go
S
Norm y,
ma teria ły, koszty,
wykonanie
Norm y,
ma teria ły, koszty,
wykonanie
Synte za funkcji
i funkc jona ln ośc i
T
Synte za funkcji
i funkc jona ln ośc i
T
Walida cja
proje ktu z
udz iałe m słuŜb
handlowyc h i
ma rketingu
Walida cja
proje ktu z
udz iałe m słuŜb
handlowyc h i
ma rketingu
Projekt pr oduktu
U
Projekt pr oduktu
U
Ge ne rowa nie
dokume nta cji:
Konstrukc yjne j
Tec hnologic znej
Produkcyjne j
Ka lkulac ji
ce now yc h
Ge ne rowa nie
dokume nta cji:
Konstrukc yjne j
Tec hnologic znej
Produkcyjne j
Ka lkulac ji
ce now yc h
37
System y CAE
38
System y CAE – właściwości spręŜ yste materiałów
39
40
System y CAE – właściwości połączeń
System y CAE – właściwości połączeń
qA
z
y
41
42
7
System y CAE – właściwości połączeń
System y CAE – właściwości połączeń
43
Badania atestacyjne
44
System y CAE
45
System y CAE
46
System y CAE
47
48
8
Badania atestacyjne
System y CAE
49
System y CAE
50
System y CAE
51
System y CAE
52
System y CAE
53
54
9
System y CAE
System y CAE
Synte za
r oz wią za nia
kons trukc yjnego
Q
mode le CA D
O blic ze nia i
opty maliz ac ja
R
w ytrz yma łoś ć,
s ta tyka ,
kine matyka
Synte za
r oz wią za nia
tec hnologicz ne go
S
Normy,
ma teria ły, koszty,
wykonanie
Synte za funkcji
i funkc jona ln ośc i
T
Walida cja
proje ktu z
udz iałe m słuŜb
handlowyc h i
ma rketingu
Projekt pr oduktu
U
Ge ne rowa nie
dokume nta cji:
Konstrukc yjne j
Tec hnologic znej
Produkcyjne j
Ka lkulac ji
ce now yc h
55
56
Badania materiałowe
S tress [k Pa]
Badania materiałowe
15
14
13
12
11
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
T2516
T2838
T3530
T4060
0
0,1
0,2
0 ,3
0 ,4
0, 5
0 ,6
0, 7
Strain
57
System y CAE
58
System y CAE
59
60
10
System y CAE
Synte za
r oz wią za nia
kons trukc yjnego
Q
System y CAE
mode le CA D
O blic ze nia i
opty maliz ac ja
R
w ytrz yma łoś ć,
s ta tyka ,
kine matyka
Synte za
r oz wią za nia
tec hnologicz ne go
S
Normy,
ma teria ły, koszty,
wykonanie
Synte za funkcji
i funkc jona ln ośc i
T
fot. www.meblomak.com.pl
Walida cja
proje ktu z
udz iałe m słuŜb
handlowyc h i
ma rketingu
Projekt pr oduktu
U
Ge ne rowa nie
dokume nta cji:
Konstrukc yjne j
Tec hnologic znej
Produkcyjne j
Ka lkulac ji
ce now yc h
61
System y CAE
62
System y CAE
5,5 kPa
14 kPa
4,2 kPa
12 kPa
63
System y CAE
64
System y CAE
5,5 kPa
4,2 kPa
65
66
11
System y CAE
System y CAE
V =U z −U w
1
U z = Pw (x, y)
2
Uw =
wmax =
67
System y CAE
k=
∫∫ q w (x, y) + M
a b
1
20

A
0
(D k + 32 k )e
2
23 4 PD
x
∂ 2w
∂ 2 w
+ M y 2 dxdy
∂ x2
∂y 
−3 2
2
1
g
68
System y CAE
1
(
4mn
Gr4 Rm2 − R1m
)∫
R 2 − R1
Rm +2dR
0
69
System y CAE
70
System y CAE
Example of a beam model of finite elements for a dual conical spring
71
Example of deformation and subsidence of active coils in the dual conical spring model
72
12
System y CAE
Badania materiałowe
16
Three as ymmetric al c oils
Two symmetrical coils
Four s ymmetric al c oils
14
Load [N]
12
10
8
6
4
2
0
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
1 00
Displacem en t [mm ]
73
System y CAE
74
System y CAM
Stiffness of seats with A, B and C constructions
75
CAM skierowan y na technologie – Neesting
76
CAM skierowan y na technologie – Neesting
77
78
13
Interfejsy do programów optymalizujących rozkroje
Szablony dla rozkroju tkanin i skór
79
Szablony dla rozkroju tkanin i skór
80
Układy kroju tkanin
81
82
System y CAM
Układy kroju tkanin
CNC - r zeczywis te:
- zuŜyci e materiałów,
- wykorzys tanie czas u,
- zestawienie r esztek.
ER P
Aktualizacja stanów
magazynowych
L ista rozkroju:
83
84
14
Lista części i zlecenia produkcyjne
CAQ - Straty z powodu niedostatecznej jakości
Straty widoczne:
1. wady nienapra wialn e,
2. poprawki,
3. zwroty od klientów.
Straty ukryte:
1. reklamacje klientów
2. roszczenia klientów
3. nadgodzi ny
4. zaległości płatn icze
5. zmarnowany wysiłek i nakłady
6. opóźnien ia
7. zwiększone zapasy
8. nadmierny potencjał
9. utrata lojalności klientów
10. utrata potencjalnych klientów
85
86
Plan kontroli jakości
DIC w ocenie jakości mebli
10
Szl ifowa nie 120
10
20
30
t j=0, 02g od z.
2
Ko ntrol a na niesi eni a, w art ości granic zna 75 g/m <x <85g /m
Szli fo wan ie 1 80
30
40
Ko ntrol a ch ro pow ato ści, w artość nie ró wno ści R ma x<x, Rśr<x
Grun tow ani e 80 g
20
t j=0,0 5go dz.
tj =0 ,03 go dz.
Ko ntrol a ch ro pow ato ści, w artość nie ró wno ści R ’m ax <x, R ’śr<x
Laki ero wan ie 20g
tj=0, 04g od z.
40
Ko ntrol a na niesi eni a, w art ości granic zna 18 g/m 2 <x <22g /m 2
45
Ko ntrol a sto pni a p oły sku, warto ści g ran iczn a 7 o<x<9 o
87
System y CAQ
2
88
System y CAQ
89
90
15
System y CAQ
System y CAQ
91
System y CAQ
92
System y CAQ
93
System y CAQ
94
System y CAQ
FILM 1
FILM 2
FILM 3
95
96
16
System y CAQ
System y PDM
CAD
Dokumentacja technol. Na CNC
Konstrukcja i technologia
INTEGRATOR
Dokumentacja konstrukcyjna
CAM
CAE
InŜy nier A
G OT OWY
PRO JEKT
In Ŝyn ie rB
BAZAY
DANYCH
B AZ A
WI ED ZY
InŜy nier C
Zasoby w sieci
Dokumentacja techniczna MES
In Ŝyn ierD
97
98
Stand Alone PDM
Proces « Check Out »
Wi
p o z u ali
s z u z ac
kiw ja i
an i
e
Element jest oznaczony jako « Check-out » w vault
Orworzenie plików
Vault
FTP Serwer plików
FTP Serwer plików
Stacja robocza
Vault
Stacja Robocza
Kopia lokalna elementu tworzona jest
przez serwer F TP
99
10 0
Proces « Save »
Proces « Check In »
Używając « Save » zapisujemy swoją pracę na
maszynie lokalnej
Element jest nadal « check out »
FTP Serwer plików
Vault
FTP Serwer plików
Stacja robocza
Vault
Stacja Robocza
« Check Out » flaga usunięta, obiekt
dostępny
Stary obiekt jest zachowany i
tworzony nowy
Kopiowanie plików ze stacji roboczej do Vault.
10 1
10 2
17
Struktura
Proces <<Check out>>
PDM Server
PDM Server
TCP/IP
Użytkownik 3
Użytkownik 2
Vault
Vault
Stacja robocza
Stacja robocza
Użytkownik 1
Obiekt jest zajęty prze Użytkownika 1. Inni
mogą go jedynie pod glądać
No wy p rz e g ą
l d d ok .
Nowy dokument do zatwierdzenia jest na stacji
10 3
10 4
ZSIZ klasy ERP
Proces <<Check in>>
PDM Server
Użytkownik 3
Użytkownik 2
Vault
Stacja robocza
Użytkownik 1
Dokument po zmianie jest dostę pny dla
innych
Do k u m e n t z m od y f.
Zmodyfikowany obiekt jest ponownie zapisany na vault.
Kopia pamiętana jest na stacji lokalnej
10 5
10 6
ZSIZ klasy ERP
Wyr ób
Pok ro wiec
P1
A1
G1
Pk
Pia nk a
An
C1
Produkcja na zamówienie – (MTO)
Tk an ina T1 z g ru py 1
C2
Tk an in a T2 z g rup y 1
C3
Tka nin a T3 z g rup y 1
S pr ze daŜ
i s pedycja .
D zia ła nia
w g z am.
klie ntów
Sz kie le t
wy ba rwion y
P2
Pq
G3
C1
Tka nin a T1 z gru p y 2
C2
Tka nin a T2 z g rup y 2
C3
Tka nin a T3 z gr up y 2
C1
Lak ie r wo dn y m at
C2
La kie rw od n y pó łma t
gd zie :
P 1-pa ram etry d efin iują ce ro dz aj tka nin y n a po k row ie c,
P 2-pa ram etry d efin iują ce wy k oń cze nie szk ieletu ,
C3
A1-a gre ga cja g rup ce no wyc h tk an in,
G1-p ierws za g rup a c en ow a tka nin ,
G2-d rug a g rup a c en owa tkan in ,
G3-g rup a lak ieró w d o wy ko ń cze nia s zk ieletu ,
Cn-ce ch y w g rup ac h n p. ro dz aj tka nin y, po łys ko wo ść.
Wydzia ł
monta Ŝu
?
Fil c . .
G2
Ma gaz yn
w yr obów
Pla nowa nie
produkc ji
Re aliz a cja
produkcji
w edług
za mówie ń
klientów
Wydzia ł
la kier ni
R ea liza c ja
produkc ji
w e dług
z amów ień
klie ntów
Wydzia ł
obróbki
z a sa dnic ze j
R ea liz ac ja
produkc ji
we dług
za mów ie ń
klie ntów
Pr odukc ja ja wna , dzia łania pode jmowa ne w opa rc iu za mów ie nia klientów
Make to Order
Wydz iał
obróbki
ws tępne j
Ma gaz yn
s urowc ów
Re aliz a cja
produkcji
w edług
za mówie ń
klientów
Pla now a nie
z akupów na
podsta wie
prognoz i
a wiz a z
z amów ień
klientów .
Prognozy
La kie rw od ny po łys k
10 7
10 8
18
Zintegrowany system informatyczny zarządzania ERP II
Zarządzanie – ZSIZ – ERP II
Po zio m stra teg ic zn y
Strate gicz ny pla n d ziała ln o ści
P la n rozwoju
p rodu ktu
P la n sprzed aŜy
K si ęg ow o ść
D ystr yb ucj a
GM
P la n prod ukc ji
Zamó wien ia
Do staw ca
Prod uk cj a
Po zio m tak tyc zn y
ht t p: / /w w w . ~ ~
P la nowan iez asob ów
m ateria ło wych
Plano wanie zdo lnośc i
p rodu kcy jn ych
Zamówieni a
ht t p: / /w w w . ~ ~
http:// www.~ ~
www.~ ~
Produ kcj a
Po zio m
op era tywn y
Produkcja
Plano wanie zak upó w
i do sta w
P la nowan iez mia nowo ści,
zatrud nienia, wyko rzystania
maszyn , urząd zeń i narzę dzi
Wyk orzy sta nie zapa sów
Mag azyn
Dos tawca
D ost aw ca
K l i ent
w ww .~~
ST , K P P
Harmo nog ram produ kcji
K lien t
Księg owość
Dy str ybu cja
P rod ukc ja
S T , K PP
GM
Plan owan ie remo ntów, n apra w,
za kup ów
M agazyn
Po zio m stra teg ic zn y
Ś ledze nie il oś ci i ja kości
Stero wanie ja kośc ią
S tero wanie finansa mi
ht t p: / w w w . ~~
K l i ent
D ost aw ca
10 9
Fabryka mebli na Ŝ ywo
Kl ient
ht t p: / w w w . ~~
11 0
Fabryka mebli na Ŝ ywo
11 1
Fabryka mebli na Ŝ ywo
11 2
Fabryka mebli na Ŝ ywo
11 3
11 4
19
Dziękuję za Ŝyczliwą uwagę
11 5
20