A számítógépes termeléstervezés alapjai. Fundamentals of Production Information Engineering. Felsőfokú műszaki végzettség

Átírás

1 Kurzus neve: A számítógépes termeléstervezés alapjai Rövid név: Termeléstervezés Kód: HEFOP ME-IAK 4.1 Angol név: Intézmény: Tanszék: Kurzusfelelős: Szükséges előképzettség: Előtanulmányként javasolt kurzusok: Fundamentals of Production Information Engineering Miskolci Egyetem Alkalmazott Informatikai Tanszék Dr. Tóth Tibor tanszékvezető egyetemi tanár, tel: (46) ; toth@ait.iit.uni-miskolc.hu Dr. Hornyák Olivér egyetemi adjunktus, tel: (46) /19-54; hornyak@ait.iit.uni-miskolc.hu Felsőfokú műszaki végzettség Kódja: Kódja: Kurzus óraszám: Összesen: 20 Előadás: 16 Gyakorlat: 4 Oktatási cél: Tárgy tartalom: A hallgatók megismerkednek a diszkrét termelési folyamatok tervezésének, szervezésének és irányításának alapfogalmaival, elveivel, modelljeivel, módszereivel, figyelembe véve a kapcsolódó számítógépes rendszerek kifejlesztésének és alkalmazásának igényeit és lehetőségeit. Alapfogalmak: a termelés és gyártás, a diszkrét gyártási folyamat fő részei. A termelésinformatika fogalomköre. A termelés informatikai támogatásának célja, eszközei. A gyártórendszer fogalma, gyártórendszerek modellezése ötszintű hierarchikus modellel. Gyártórendszer irányításának hierarchiája. Az irányítási szintek jellemzői, feladatai, interfészei. A számítógéppel segített gyártás (CAM) fogalma, funkciói, alrendszerei. Gyártórendszerek informatikája. Gyártórendszerek integráltsági fokának értelmezése. Gyártórendszerek fő típusai és alkalmazási területei. A számítógépes gyártásirányítás fogalma (CAPC, MES). A számítógépes gyártásirányítás négyszintű hierarchikus felépítése: üzemirányítás, gyártórendszerek irányítása, berendezések irányítása, folyamatok irányítása. A számítógépes gyártásirányítás informatikai jellemzői. Számítógépes hálózatok a termelésben, hálózati topológiák. Számítógépes műhelyirányítás. Termelési modellek: egygépes és többgépes modell. Petri-hálók és Gantt-diagramok a gyártórendszerek modellezésében. Ütemezési módszerek. Modern gyártásirányítási elvek. Döntéstámogató informatikai eszközök a gyártásirányítási rendszerekben. A termelésirányítás feladatai, szűkebb és tágabb értelmezése. A termelésirányítás hierarchikus szintjei: a termelés tervezése, ütemezése és programozása. A termelésirányítás, mint optimum-probléma: a termelési háromszög modell. Készletezés, kapacitáskihasználás, szállítókészség meghatározása az általánosított rendelések 1

2 függő szükségletek. A termelési egyenletekre épülő diszkrét matematikai modell. A teoretikus megoldás illesztése konkrét vállalati környezetre szabályozási modellek alapján. A számítógépes termeléstervezés és - irányítás (Production Planning and Control) fejlődéstörténete. A PPC helye CIM rendszerben. Műszaki adatbázisok, interfészek. PPC/CAD, PPC/CAPP, PPC/CAM integráció. PPC rendszerek alkalmazása, bevezetési tapasztalatok. Egy átfogó termelésinformatikai alkalmazás ismertetése: az infor:com rendszer. Irodalom: 1. A tanfolyamhoz készített, elektronikus formában terjesztett jegyzet. 2. Tóth Tibor: Termelési rendszerek és folyamatok. A termelésinformatika alapjai. Miskolci Egyetemi Kiadó, p. 3. Tóth Tibor: Tervezési elvek, modellek és módszerek a számítógéppel integrált gyártásban. Miskolci Egyetemi Kiadó, 1998., 248.p. 4. Waldner, Jean- Baptiste: CIM: Principles Computer Integrated Manufacturing. John Wiley & Sons, Chicester - New York - Brisbane - Toronto - Singapore, Jellemző oktatási módok Oktatás nyelve: A foglalkozások: Szükséges technikai feltételek: Magyar A hallgatók négy alkalommal, egyenként 4 órás előadáson vesznek részt. Az előadási anyag végén minden alkalommal percben a tananyag elmélyítését célzó összefoglalásra, szeminárium-szerű megbeszélésére, esetenként számpéldák, esettanulmányok kiértékelésére, valamint kérdések megválaszolására kerül sor. Az utolsó foglalkozáson 3 órás demonstratív gyakorlat az infor:com vállalatirányítási rendszer termeléstervezéshez kapcsolódó moduljairól és felületeiről. Az utolsó foglalkozást követően kb. 60 perces tesztfeladat megoldására kerül sor. A helyszín vetítésre és táblai munkára egyaránt alkalmas tanterem. Számítógépes feltételek (a gyakorlathoz): PC munkaállomás, infor:com alkalmazás telepítve. 1db infor:com szerver file és adatbázis szerver funkciókkal. Kliens operációs rendszerként Windows NT/2000/XP, file szerver operációs rendszerként Windows NT/2000, valamint adatbázis szerverként Windows NT/2000/2003, Linux, Unix és AS/400 (i Series) használható. Adatbázis rendszerként SQL Server és DB2 szolgálhat. 2

3 Lezárási feltételek: Kb. 60 perc időigényű zárthelyi feladat eredményes megoldása a tananyag teljes témaköréből. 3

4 Ütemterv Óra Tematika A termelés és gyártás fogalma, kölcsönkapcsolataik. A termelés fő tényezői: termelők, tárgy, célok, eszközök, feltételek. A termeléssel kapcsolatos feladatok három fő csoportja: I. Fejlesztés és tervezés; II: Szervezés, előkészítés és logisztika; III: Irányítás, ellenőrzés, végrehajtás. Diszkrét és folytonos gyártási folyamatok. A termelésinformatika fogalomköre. A termelés informatikai támogatásának célja, eszközei. A termelésinformatikai szoftver-alkalmazások csoportjai: általános irodai alkalmazások, mérnöki alkalmazások. A gyártórendszer és a gyártási rendszer fogalma, kölcsönkapcsolataik. Gyártási szervezetek hierarchikus felépítése. Gyártórendszerek ötszintű hierarchikus modellje. Gyártórendszerek irányításának hierarchiája. Az irányítási szintek jellemzői, feladatai, interfészei. A számítógéppel segített gyártás (CAM) fogalma, funkciói, alrendszerei. A CAM kialakulásának története: tömeggyártás (Ford, Taylor), automatizálás, elektronizálás, számjegyes vezérlés, robottechnika, rugalmas gyártórendszerek. Gyártórendszerek informatikája. Gyártórendszerek integráltsági fokának értelmezése. Gyártórendszerek fő típusai, alkalmazási területeik. A számítógépes gyártásirányítás fogalma (CAPC), az irányítást támogató jellegzetes szoftvertípusok. A számítógépes gyártásirányítás négyszintű hierarchikus felépítése: üzemirányítás, gyártórendszerek irányítása, berendezések irányítása, folyamatok irányítása. A számítógépes gyártásirányítás informatikai jellemzői: tipikus adatméretek, döntési ciklusok, számítástechnikai platformok és irányítási funkciók hierarchiai szintek szerint. Számítógépes hálózatok a termelésben: történeti áttekintés (ARPANET, LAN, kliens-szerver koncepció, ISO OSI, MAP kezdeményezés, Ethernet, ISDN, TCP/IP), hálózatok topológiája (teljes, sín, csillag, gyűrűs, fa), kommunikációs szolgáltatások (HTTP, FTP, Gopher, , JAVA, e-commerce, web-szolgáltatások). Számítógépes gyártásirányítás négyszintű hálózati hierarchiája. Strukturált hálózatok kialakítása: átjárók, kapcsolók, hidak, HUB-ok, ismétlők. A gyártásirányítás általános koncepciói: a just-in-time koncepció és üzemirányító rendszere. Az MRP/MRP-II. típusú üzemirányító rendszer. Számítógépes műhelyirányítás (Shop Floor Control, SFC). A számítógépes műhelyirányítás jellegzetes műszaki adatállományai, tipikus parancsai és üzenetei. A számítógépes műhelyirányítás referencia-modellje. A műhelyirányítás termelés-szabályozó moduljai: a MES rendszer. MES rendszerek funkcionális modellje. Termelési modellek: egygépes modell, többgépes modell. Ütemezéselméleti modellek és módszerek osztályozása: prediktív és reaktív ütemezés. Ütemezési példák. Johnson algoritmusa két gép esetére, számpélda. Johnson algoritmusának kiterjeszthetősége három gép esetére. Petri-hálók és Ganttdiagramok alkalmazása a gyártórendszerek modellezésében. A gyártásirányítás döntési modulja. Döntéstámogató számítógépes alkalmazások. Gyártócellák irányítása. Cellaszintű termelésütemezés. A cellavezérlők és cellaerőforrások kapcsolata és működési algoritmusa. 4

5 A diszkrét termelési folyamatok számítógépes tervezésének és irányításának (Production Planning and Control = PPC) tágabb és szűkebb értelmezése. A számítógépes termeléstervezés- és irányítás fejlődéstörténete. A PPC hierarchikus szintjei, időhorizontok. PPC rendszerek struktúrája. A funkcionális-, időciklus-, hierarchikus és adatbázis-struktúra fogalma és legfontosabb jellemzőik. A termelés tervezésének és irányításának elméleti megközelítési módszerei: funkcionális, adatmodell-alapú és algoritmikus megközelítés. Külső és belső rendelések, független és függő szükségletek, készletgazdálkodási alapfogalmak. A termelési háromszög modell: szállítókészség, készletszint és kapacitáskihasználás, mint a termelési háromszög makroparaméterei. Szabályozáselméleti modellek létjogosultsága PPC rendszerekben. A termelési háromszög modell kombinálása szabályozási modellel. A PPC helye a CIM rendszerben. Műszaki adatbázisok, interfészek, PPC/CAD, PPC/CAPP, PPC/CAM integráció. PPC rendszerek alkalmazása, bevezetési tapasztalatok. Az első három órában a laboratóriumi gyakorlatra kerül sor. Ezt követi a teljes tananyagból összeállított kb. 60 perces tesztfeladat önálló megoldása. Gyakorlat: az infor:com rendszer ismertetése. Üzleti folyamatok kis- és közepes diszkrét gyártóknál. Az üzleti folyamatok informatikai támogatása. Diszkrét gyártók termékei: végtermék, szerelt egységek, alkatrészgyártás és szerelés, alap- és segédanyagok. Megrendelések lebonyolítása sorozatgyártásnál. Törzsadatok rendelkezésre bocsátása. Vevői rendelések lebonyolítása. Anyag és kapacitás diszpozíció. Termék előállítása. Anyagbeszerzés, raktárkezelés. infor:com séma. Az infor:com fő üzleti folyamatai. Az infor:com főbb moduljai. 1. Gyártmányszerkesztés: cikk-törzsadatok, erőforráslisták, darabjegyzék / anyagszükséglet, műveletterv, gépek, gépcsoportok, üzemi napló, kapacitások, szerszámok, kapcsolat CAD rendszerekkel, 2. Értékesítés: árlisták, ügyféltörzs, értékesítési cikkek karbantartása, ajánlatok feldolgozása, automatikus nyomon követése, rendelések, aktuális állapot, tételek rendelkezésre állása, szerződési-rendelési adatok nyilvántartása, vevő által kért-, visszaigazolt -, tervezett határidők, megrendelt-, visszaigazolt-, már leszállított és leszámlázott mennyiségek, egységárak, költségek, pénznemek, integrált bizonylatkezelés (ajánlat, szerződés, szállítólevél, számla), fizetési, kiszállítási és szállítási feltételek. 3. Diszpozíció: szimultán tervezés a forrásjegyzékek alapján minden erőforrásra, fogyásorientált anyagdiszpozíció, szükségletalapú anyagdiszpozíció, kapacitás-diszpozíció. 4. Beszerzés. 5. Gyártás a diszpozíció gyártástervezése alapján, gyártási rendelések finomtervezése, teljes körű gyártási bizonylatkészlet, operatív gyártásirányítás, kooperációs gyártás. 6. Vállalatvezetés Ügyvitel: főkönyv, folyószámla, tárgyi eszköz, termékkalkuláció, termelési kontrolling, terv-tény összehasonlítás, a termelés teljes áttekinthetősége, pénztár, pénzügyi tervezés, listák, statisztikák, kiértékelések. 5