التصنيع المتكامل بالحاسوب

التصنيع المتكامل بالحاسوب ( CIM ) هو أسلوب تصنيعي يستخدم الحواسيب للتحكم في عملية الإنتاج بأكملها. ^{[ 1 ]}^{[ 2 ]} يتيح هذا التكامل تبادل المعلومات بين العمليات المختلفة. وبفضل تكامل الحواسيب، يصبح التصنيع أسرع وأقل عرضة للأخطاء. يعتمد التصنيع المتكامل بالحاسوب عادةً على عمليات تحكم ذات حلقة مغلقة تعتمد على مدخلات آنية من أجهزة الاستشعار. ويُعرف أيضًا بالتصميم والتصنيع المرن . ^{[ 3 ]}

ملخص

تُستخدم تقنيات التصنيع المتكاملة بالحاسوب في صناعات السيارات والطيران والفضاء وبناء السفن ^. [ ⁴^]
إن مصطلح "التصنيع المتكامل بالحاسوب" هو أسلوب للتصنيع واسم لنظام مؤتمت بالحاسوب يتم فيه تنظيم وظائف الهندسة والإنتاج والتسويق والدعم الفردية لمؤسسة تصنيعية .
في نظام CIM ، يتم ربط المجالات الوظيفية مثل التصميم والتحليل والتخطيط والشراء ومحاسبة التكاليف ومراقبة المخزون والتوزيع من خلال الكمبيوتر مع وظائف أرضية المصنع مثل مناولة المواد وإدارتها، مما يوفر تحكمًا مباشرًا ومراقبة لجميع العمليات.

يُعد نظام التصنيع المتكامل بالحاسوب (CIM) مثالاً على تطبيق تكنولوجيا المعلومات والاتصالات في التصنيع.

يشير مصطلح CIM إلى وجود جهازي كمبيوتر على الأقل يتبادلان المعلومات، على سبيل المثال وحدة التحكم في روبوت ذراع ووحدة تحكم دقيقة.

يُعد نظام إدارة المعلومات الحاسوبية (CIM) مفيدًا للغاية عندما يتم استخدام مستوى عالٍ من تكنولوجيا المعلومات والاتصالات في الشركة أو المنشأة، مثل أنظمة CAD/CAM ، وتوافر تخطيط العمليات وبياناتها.

تاريخ

برزت فكرة "التصنيع الرقمي" في أوائل سبعينيات القرن العشرين، مع إصدار كتاب الدكتور جوزيف هارينغتون، "التصنيع المتكامل بالحاسوب". ^{[ 5 ]} ومع ذلك، لم يبدأ تطوير التصنيع المتكامل بالحاسوب والترويج له إلا في عام 1984 من قبل مصنعي أدوات الآلات وجمعية أنظمة الحاسوب والأتمتة وجمعية مهندسي التصنيع (CASA/SME).

" يمثل نظام إدارة التصنيع المتكامل (CIM) دمجًا شاملاً لمؤسسة التصنيع باستخدام أنظمة متكاملة واتصالات بيانات، إلى جانب فلسفات إدارية جديدة تُحسّن كفاءة المؤسسة والموظفين ." إرهوم

أظهرت دراسة أدبية وجود 37 مفهومًا مختلفًا للتكامل القائم على الحوسبة (CIM) منشورة، معظمها من ألمانيا والولايات المتحدة الأمريكية. ويمكن ملاحظة تطور مفهوم التكامل القائم على الحوسبة (CIM) عبر الزمن من خلال التسلسل الزمني لهذه المنشورات. كما يُلاحظ بوضوح مدى اختلاف المفاهيم الواردة في كل منشور. ^{[ 6 ]}

system.jpg|thumb|320px| نظام التحكم في الإنتاج والتصنيع المتكامل بالحاسوب : يُستخدم مصطلح التصنيع المتكامل بالحاسوب لوصف الأتمتة الكاملة لمصنع إنتاجي، حيث تعمل جميع العمليات تحت سيطرة الحاسوب وتربطها المعلومات الرقمية معًا. ^{[ 7 ]}

التحديات الرئيسية

هناك ثلاثة تحديات رئيسية أمام تطوير نظام تصنيع متكامل يعمل بسلاسة باستخدام الحاسوب:

تكامل المكونات من موردين مختلفين: عندما تستخدم آلات مختلفة، مثل آلات التحكم الرقمي الحاسوبي (CNC) والناقلات والروبوتات، بروتوكولات اتصال مختلفة (في حالة المركبات الموجهة آليًا ، حتى اختلاف فترات شحن البطاريات) قد يسبب مشاكل.
سلامة البيانات : كلما زادت درجة الأتمتة، ازدادت أهمية سلامة البيانات المستخدمة للتحكم في الآلات. فبينما يوفر نظام إدارة المعلومات الحاسوبية (CIM) تكاليف تشغيل الآلات، فإنه يتطلب جهداً بشرياً إضافياً لضمان وجود ضمانات مناسبة لإشارات البيانات المستخدمة في التحكم بها.
التحكم في العمليات : يمكن استخدام أجهزة الكمبيوتر لمساعدة المشغلين البشريين في منشأة التصنيع، ولكن يجب أن يكون هناك دائمًا مهندس كفء في متناول اليد للتعامل مع الظروف التي لم يكن من الممكن توقعها من قبل مصممي برامج التحكم.

الأنظمة الفرعية

لا يُعدّ نظام التصنيع المتكامل بالحاسوب (CIM) مماثلاً للمصنع الآلي بالكامل، الذي يعمل دون أي تدخل بشري، على الرغم من أنه يُمثّل خطوة كبيرة في هذا الاتجاه. يتضمن النظام جزئياً التصنيع المرن ، حيث يُمكن تعديل المصنع بسرعة لإنتاج منتجات مختلفة، أو تغيير حجم الإنتاج بسرعة بمساعدة الحواسيب. قد تتضمن عملية التصنيع المتكامل بالحاسوب بعض أو كل الأنظمة الفرعية التالية:

التقنيات المدعومة بالحاسوب:

التصميم بمساعدة الحاسوب (CAD )
الهندسة بمساعدة الحاسوب (CAE )
التصنيع بمساعدة الحاسوب (CAM )
تخطيط العمليات بمساعدة الحاسوب (CAPP )
ضمان الجودة بمساعدة الحاسوب (CAQ )
تخطيط ومراقبة الإنتاج (PPC )
نظام تخطيط موارد المؤسسة (ERP )
نظام أعمال متكامل بواسطة قاعدة بيانات مشتركة.

الأجهزة والمعدات المطلوبة:

أدوات التحكم الرقمي الحاسوبي (CNC)
DNC ، أدوات آلات التحكم الرقمي المباشر
وحدات التحكم المنطقية القابلة للبرمجة ( PLCs)
الروبوتات
أجهزة الكمبيوتر
برمجة
أجهزة التحكم
الشبكات
التفاعل
معدات المراقبة

التقنيات:

آحرون:

التصنيع الرشيق

سيموسا

CIMOSA (هندسة النظام المفتوح للتصنيع المتكامل بالحاسوب) هو مقترح أوروبي من تسعينيات القرن الماضي لهندسة أنظمة مفتوحة للتصنيع المتكامل بالحاسوب، طُوِّر بواسطة اتحاد AMICE ضمن سلسلة مشاريع ESPRIT . ^{[ 8 ]}^{[ 9 ]} كان هدف CIMOSA هو "مساعدة الشركات على إدارة التغيير ودمج مرافقها وعملياتها لمواجهة المنافسة العالمية. وهو يوفر إطارًا معماريًا متسقًا لكل من نمذجة المؤسسة وتكاملها ، كما هو مطلوب في بيئات التصنيع المتكامل بالحاسوب". ^{[ 10 ]}

توفر CIMOSA حلاً لتكامل الأعمال مع أربعة أنواع من المنتجات: ^{[ 11 ]}

إطار عمل نمذجة المؤسسات CIMOSA، الذي يوفر بنية مرجعية لهندسة المؤسسات
CIMOSA IIS، وهو معيار للتكامل المادي والتطبيقي.
دورة حياة أنظمة CIMOSA هي نموذج لدورة حياة تطوير ونشر أنظمة إدارة المعلومات الحاسوبية (CIM).
مدخلات التقييس، أساسيات تطوير المعايير الدولية.

وفقًا لفيرنادات (1996)، صاغت CIMOSA مصطلح " عملية الأعمال" وقدمت منهجًا قائمًا على العمليات لنمذجة المؤسسات المتكاملة ، معتمدًا على نهج عابر للحدود، وهو ما يتعارض مع المناهج التقليدية القائمة على الوظائف أو الأنشطة. مع CIMOSA، تم أيضًا تقديم مفهوم "بنية النظام المفتوح " (OSA) لنمذجة معلومات الحوسبة (CIM)، المصممة لتكون مستقلة عن الموردين، ومبنية باستخدام وحدات CIM قياسية. هنا، تُوصف بنية النظام المفتوح من حيث وظائفها ومعلوماتها ومواردها وجوانبها التنظيمية. ينبغي أن يكون هذا التصميم

المناطق

توجد مجالات استخدام متعددة:

في الهندسة الصناعية والإنتاجية
في الهندسة الميكانيكية
في مجال أتمتة التصميم الإلكتروني ( بيانات تصميم لوحات الدوائر المطبوعة (PCB) والدوائر المتكاملة لأغراض التصنيع)

انظر أيضاً

مراجع

↑ كالبكجيان، سيروب؛ شميد، ستيفن (2006)، هندسة وتكنولوجيا التصنيع ( الطبعة الخامسة)، برنتيس هول، ص 1192، ISBN 978-7-302-12535-8.
↑ لابلانت، فيليب أ. (2005)، قاموس شامل للهندسة الكهربائية (الطبعة الثانية )، مطبعة سي آر سي، ص 136، رقم ISBN 978-0-8493-3086-5.
↑ "أنظمة التصنيع المرنة" . 21 مارس 2017.
↑ ساراكوغلو، ب.و. (2011). "تحديد معايير أداء التكنولوجيا لأنظمة التصميم والتصنيع بمساعدة الحاسوب/الهندسة بمساعدة الحاسوب/النمذجة المتكاملة بالحاسوب/النمذجة بمساعدة الحاسوب في صناعة بناء السفن". إدارة التكنولوجيا للمستقبل العالمي 2006 - مؤتمر PICMET 2006. الصفحات 1635-1646. doi : 10.1109 /PICMET.2006.296739 . ISBN 978-1-890843-14-4. S2CID 23963474 .
↑ وو، تشنغ؛ فان، يوشون؛ شياو، ديون (2001). "التصنيع المتكامل بالحاسوب" (ملف PDF) . في: سالفندي، غافرييل (محرر). دليل الهندسة الصناعية: التكنولوجيا وإدارة العمليات ( الطبعة الثالثة). نيويورك: جون وايلي وأولاده . الصفحات 484-529 . doi : 10.1002/9780470172339 . ISBN 978-0-471-33057-8تمت أرشفة هذا الملف من النسخة الأصلية (PDF) بتاريخ 27 أكتوبر 2020.
^ مودت، توبياس. بوهل، مالطا؛ مترنيخ، يواكيم (27 يوليو 2017). "نموذج وإستراتيجية تطوير التصنيع المتكامل بالكمبيوتر (CIM) - عين الأدب" . مطبوعات TU : 36.
↑ فالدنر، جان باتيست (سبتمبر 1992). مبادئ التصنيع المتكامل بالحاسوب . لندن: جون وايلي وأولاده . الصفحات 128-132. ISBN 0-471-93450-X.
↑ اتحاد AMICE (1991). بنية النظام المفتوح لـ CIM، تقرير بحثي لمشروع ESPRIT 688 ، المجلد 1، Springer-Verlag، 1989.
↑ اتحاد AMICE (1991)، هندسة النظام المفتوح، CIMOSA، AD 1.0، وصف الهندسة المعمارية ، اتحاد ESPRIT AMICE، بروكسل، بلجيكا.
↑ ف. فيرنادات (1996). نمذجة المؤسسات وتكاملها . ص 40
↑ ريتشارد سي. دورف، أندرو كوسياك (1994). دليل التصميم والتصنيع والأتمتة . ص 1014

للمزيد من القراءة

يورام كورين، التحكم الحاسوبي في أنظمة التصنيع ، ماكجرو هيل، 1983، 287 صفحة، رقم ISBN 0-07-035341-7
سينغ، ف. (1997). كارثة نظام إدارة المعلومات المتكاملة: منهجيات لتسهيل قابلية التشغيل البيني للبرمجيات . سبرينغر. رقم ISBN 981-3083-21-2.
أ. دي توني وس. تونشيا، مرونة التصنيع: مراجعة أدبية المجلة الدولية لبحوث الإنتاج، 1998، المجلد 36، العدد 6، 1587-617.
جان باتيست فالدنر (1992)، مبادئ التصنيع المتكامل بالحاسوب ، جون وايلي وأولاده، رقم ISBN 0-471-93450-X
جان بابتيست فالدنر (1990)، CIM، وجهات نظر الإنتاج الجديدة ، DUNOD-BORDAS، ISBN 978-2-04-019820-6

روابط خارجية

[1] كالبكجيان، سيروب؛ شميد، ستيفن (2006)، هندسة وتكنولوجيا التصنيع ( الطبعة الخامسة)، برنتيس هول، ص 1192، ISBN 978-7-302-12535-8.

[2] لابلانت، فيليب أ. (2005)، قاموس شامل للهندسة الكهربائية (الطبعة الثانية )، مطبعة سي آر سي، ص 136، رقم ISBN 978-0-8493-3086-5.

[3] "أنظمة التصنيع المرنة" . 21 مارس 2017.

[saracoglu-4] ساراكوغلو، ب.و. (2011). "تحديد معايير أداء التكنولوجيا لأنظمة التصميم والتصنيع بمساعدة الحاسوب/الهندسة بمساعدة الحاسوب/النمذجة المتكاملة بالحاسوب/النمذجة بمساعدة الحاسوب في صناعة بناء السفن". إدارة التكنولوجيا للمستقبل العالمي 2006 - مؤتمر PICMET 2006. الصفحات 1635-1646. doi : 10.1109 /PICMET.2006.296739 . ISBN 978-1-890843-14-4. S2CID 23963474 .

[5] وو، تشنغ؛ فان، يوشون؛ شياو، ديون (2001). "التصنيع المتكامل بالحاسوب" (ملف PDF) . في: سالفندي، غافرييل (محرر). دليل الهندسة الصناعية: التكنولوجيا وإدارة العمليات ( الطبعة الثالثة). نيويورك: جون وايلي وأولاده . الصفحات 484-529 . doi : 10.1002/9780470172339 . ISBN 978-0-471-33057-8تمت أرشفة هذا الملف من النسخة الأصلية (PDF) بتاريخ 27 أكتوبر 2020.

[6] مودت، توبياس. بوهل، مالطا؛ مترنيخ، يواكيم (27 يوليو 2017). "نموذج وإستراتيجية تطوير التصنيع المتكامل بالكمبيوتر (CIM) - عين الأدب" . مطبوعات TU : 36.

[7] فالدنر، جان باتيست (سبتمبر 1992). مبادئ التصنيع المتكامل بالحاسوب . لندن: جون وايلي وأولاده . الصفحات 128-132. ISBN 0-471-93450-X.

[8] اتحاد AMICE (1991). بنية النظام المفتوح لـ CIM، تقرير بحثي لمشروع ESPRIT 688 ، المجلد 1، Springer-Verlag، 1989.

[9] اتحاد AMICE (1991)، هندسة النظام المفتوح، CIMOSA، AD 1.0، وصف الهندسة المعمارية ، اتحاد ESPRIT AMICE، بروكسل، بلجيكا.

[Vern96-10] ف. فيرنادات (1996). نمذجة المؤسسات وتكاملها . ص 40

[11] ريتشارد سي. دورف، أندرو كوسياك (1994). دليل التصميم والتصنيع والأتمتة . ص 1014

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

.

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]