Time Chart Và Flow Chart. - Thiết Kế Máy(Factory Automation)

Hôm trước có bạn nhắc về chuyện Cam nên trước khi đi sâu về cam hay bất kì cái gì khác thì cái quan trọng là phải biết được flow chart lẫn time chart. Hai thứ này rất quan trọng trong nghề thiết kế máy.

Đầu tiên là khái niệm về flow chart và time chart.

Khái niệm flow chart thì những ai hay làm về lập trình, hoặc làm về excel nhiều sẽ rất dễ hiểu.

Nguyên nội dung định nghĩa trên wikipedia:

Lưu đồ là một loại sơ đồ biểu diễn một thuật toán hoặc một quá trình, biểu hiện các bước công việc dưới dạng các loại hình hộp khác nhau theo thứ tự được biểu diễn bởi các mũi tên. Sơ đồ này có thể thể hiện giải pháp cho vấn đề cần giải quyết từng bước từng bước một. Các bước quá trình được hiển thị dưới dạng các hình hộp được nối với nhau bằng các mũi tên để thể hiện dòng điều khiển. Dòng dữ liệu thường không được thể hiện trong lưu đồ, không giống như trong lưu đồ dòng dữ liệu; thay vào đó, dữ liệu được ẩn vào trong chuỗi các hành động. Lưu đồ được dùng trong phân tích, thiết kế, phân loại hoặc quản lý công việc hoặc chương trình trong nhiều lĩnh vực khác nhau.

Trong nghề thiết kế máy tự động thì flow chart giúp người thiết kế tính nhanh thời gian hoạt động của một cụm máy để xem có thể đáp ứng được yêu cầu về takt time(gọi đơn giản là nhịp sản xuất) hay không. Và nó sẽ quyết định việc sử dụng cái gì để đáp ứng được nhịp sản xuất(tack time) đó.

Mình ví dụ ngay từ dự án gần đây nhất của mình như này: Khách yêu cầu tốc độ tack time là 1.3 giây cho 1 sản phẩm.

(Vì là đồ của khách nên mình sẽ k gửi hình ảnh hay vẽ vời gì lên đây nên mọi người cứ tự tưởng tượng nhé :)) )

Công việc đặt ra thế này: 1.Đầu hút sẽ hút chi tiết rồi 2.nhấc lên, 3.đưa đến chỗ có camera để 4.tìm góc xoay và tâm xoay, sau đó 5.đưa đến bàn thao tác, 6.hạ xuống, rồi 7.thả chi tiết ra cuối cùng là 8.quay về vị trí chờ lấy chi tiết tiếp theo.

Flow sẽ ghi thành thế này:

1. hết 0.2 giây
2. hết 0.1 giây
3. hết 0.3 giây
4. hết 0.1 giây
5. hết 0.35 giây
6. hết 0.1 giây
7. hết 0.1 giây
8. hết 0.5 giây

Vậy để làm được vông việc này cần đến 8 động tác không thể bớt được động tác nào trong số đó cả. mà tổng 8 động tác kia là 1.75 giây.

Việc lên danh sách các thao tác, tính thời gian trên mỗi thao tác rồi cộng lại để tính 1 tack time chính là tác dụng to lớn của flow chart. Vì nó quyết định dùng cái gì để đảm bảo tốc độ.

Vì sao lại nói là nó quyết định dùng cái gì?

Khi tính ra được tối thiểu 8 động tác(không thể bớt nổi) thì sẽ tìm cách giảm thời gian ở các động tác. Muốn giảm thời gian thì chỉ có tăng tốc độ hoặc giảm đường đi. Nhưng khổ thay là đường đi thì khó đổi do cần bố trí các cụm, tốc độ cũng chỉ có giới hạn. Vậy khi nhẩm ra được thời gian như thế kia thì chỉ có nước là tăng gấp đôi tay thao tác hoặc nhặt 1 lúc nhiều chi tiết.

Tuy nhiên ở đây phải dùng camera để tìm tâm và góc nên nếu dùng nhiều hơn 1 chi tiết lên thì đồng nghĩa với tầm nhìn của camera tăng lên(cũng đồng nghĩa độ phân giải cũng tăng) hoặc nếu có lấy được nhiều hơn 1 chi tiết thì việc có chắc chắn mang chi tiết đến đúng nơi cần đến không lại thành cả 1 vấn đề.

Vậy giải pháp là tăng gấp đôi tay thao tác lên. Như máy mình làm thì mình dùng 2 con SCARA. Khi dùng 2 scara thì tốc độ sẽ được giảm xuống khoảng gần 1 nửa. Chỉ là gần 1 nửa thôi nhé vì giữa 2 con scara khi chạy nó cũng phải đồng bộ hoặc tránh nhau nên sẽ xảy ra giờ chết.

Thêm 1 vì dụ khác. Cũng vẫn ở thiết bị đấy nhưng lần này là 1 cụm khác. Để cung cấp kịp cho 2 con scara kia thì cần có 1 bộ cung cấp đảm bảo được tốc độ phù hợp.

Lại lôi flow chart ra để tính. Các thao tác thế này: 1.kẹp chi tiết, 2.xoay lên 20 độ, 3.chờ scara hút thì 4.mở kẹp, 5.quay trở về góc ban đầu, 6.Chờ chi tiết đến

Như vậy có thể tính thế này:

1. hết 0.2 giây
2. hết 0.2 giây
3. hết 0.1 giây
4. hết 0.2 giây
5. hết 0.2 giây
6. hết 0.2 giây

Vậy tổng có 6 thao tác lặp đi lặp lại này và tổng thời gian là 1.1 giây.

Tuck time là 1.3 cho 1 chi tiết, khi làm 2 chi tiết thì tổng có 2.6 giây. với cụm kia thì tổng khi làm 2 chi tiết là 2.2 giây. nhìn thì có vẻ là thừa 0.4 giây nhưng vẫn phải tìm cách tăng tốc hơn. Lí do là nếu nó bị lệch thời điểm thì rất có thể scara sẽ phải chờ để lấy chi tiết.

Ngoài ra khi có flow chart như vậy sẽ có cơ sở để tính chọn cho các cụm khác. vậy nên việc tính nhẩm như thế này là rất quan trọng. Nếu không tính trước được các thứ tự thao tác, tổng thời gian thao tác thì hậu quả về sau rất kinh khủng.

OK, vậy là sơ qua về flow chart. Giờ đến time chart hay còn gọi là động tác theo thời điểm

mình cũng có từng nói về chủ đề này trong bài này nên mọi người có thể qua đó để đọc kĩ hơn.

Để dễ hình dung về time chart thì như thế này: Trên kia là phác thảo các động tác liên tiếp nhau rồi tính tổng gthời gian để kiểm tra có kịp tuck time hay không. nhưng đôi khi flow chart không thể thể hiện hết được các vấn đề chi tiết hơn nên bắt buộc phải dùng time chart để kiểm tra.

Cụ thể trong ví dụ về flow chart dùng 2 scara kia. Nếu chỉ tính mồm theo flow chart thì có vẻ rất ổn vì nó quá dư giả thời gian. tuy nhiên khi đặt vào trong time chart thì mình đã tìm ra các điểm chết(tức là scara phải dừng lại chờ). Dựa theo đó tính ra được max nhất thời gian chạy của 2 scara kia là bao nhiêu. ngoài ra còn nhìn được xem 3 camera dùng trong thiết bị đó có bị trugnf thời điểm hay không. Lí do của việc này là vì bộ điều khiển của camera tùy bộ có nhiều hay ít lõi xử lí. Nếu như thời điểm của 3 camera hoàn toàn khác nhau thì chỉ cần 1 bộ điểu khiển 2 lõi là có thể chạy bình thường. tuy nhiên nếu cả 3 cùng chụp 1 lúc thì nó đòi hỏi phải dùng đến cả 3 lõi hoặc thậm chí 6 lõi để có thể xử lí được.

Ngoài ra time chart còn giúp cho bên điều khiển viết chương trình chạy cho thiết bị mà gần như không cần phải hỏi đến đội thiết kế cơ hoặc khi xem tham khảo thiết bị khác mà cần tìm hiểu về các thao tác và thời gian hoạt động, thời điểm hoạt động của các unit. Đấy là sức mạnh lớn nhất của time chart.

Cách vẽ time chart thì đơn giản vì nó mô tả lại các thao tác trong flow chart nhưng nó mô tả rõ cho thời điểm bắt đầu hay kết thúc của mỗi 1 cơ cấu đơn.

Chỉ khi nào làm đến thiết bị lớn hoặc thiết bị có cơ cấu cam thì việc hiểu time chart và flow chart là công việc bắt buộc mà 1 người thiết kế cơ khí cần biết.

Cố gắng hỏi các bậc tiền bối trong công ty sẽ học hỏi được mấy cái này thôi.

Chúc các bạn may mắn 🙂

Chia sẻ:

• X
• Facebook

Thích Đang tải...

Có liên quan