C.I.M. gela Arrasateko Eskola Politeknikoan

1994/10/01 Arrojeria, Eustakio - Elhuyar Zientziaren Komunikazioa | Azkune Mendia, Iñaki - Elhuyar Fundazioa Iturria: Elhuyar aldizkaria

Enpresako sail desberdinak lotu nahirik, 1990. urtean C.I.M. (Computer Integrated Manufacturing edo Ordenadorez Integratutako Fabrikazioa) izeneko filosofia berria sortu zen, eta Arrasateko Jose Maria Arizmendiarrieta Eskola Politeknikoan lau urtez aritu dira C.I.M. gela helburu didaktikoz prestatzen. Joseba Etxebarria eta Joan Karlos Mugerza irakasleek eman dizkigute bertako xehetasunak.
Joan Karlos Mugerza irakaslea.
E.A.E.

Orain arte enpresetan Produkzioaren gestioa eta Fabrikazioa bera arlo independenteak izan dira. Produkzio-gestioan, eskariak, stockak, lehengaiak, etab. kontutan hartuz fabrikazio-plana antolatu izan du. Fabrikazioak gero, plan hori hartu eta ahalik eta egokien burutzen zuen, bere makinen okupazio-mailari, matxurei eta abarri begiratuz, baina askotan Produkzioaren gestioari komeni ez zitzaion eran.

C.I.M. filosofian, produkzioaren gestioak fabrikazioko plantako informazio eguneratua erabiltzen da eta behar den unean erabaki egokiak hartzen dira.

Arrasateko Eskola Politeknikoak, bertako irakasle eta ikasleen lau urteko lanaren ondorioz, C.I.M. gela bat martxan jarri du.

C.I.M. gelaren helburuak

Arrasateko Jose Maria Arizmendiarrieta Eskola Politeknikoa.
Eskola Politeknikoa

Eskolan prestatu den C.I.M. gelaren helburu nagusia, didaktikoa da. Gela batez ere praktikak egiteko erabiliko da, eta, besteak beste, ondoko arloak eta gaiak landuko dira:

  • Elektronika: automatak, kaptadoreak, kontroladoreak, eragingailuak, identifikazio-sistemak, sare lokalak, ikusmen artifiziala, robotika, sistemen kontrola eta ikuskapena, txirbil-harroketazko mekanizazioaren zenbakizko kontrola, etab.
  • Informatika: sare lokalen gestioa, PC eta miniordenadoreetako programazioa, datu-baseen tratamendua, etab.
  • Produkzioa: produkzioaren gestioa, kalitatearen gestioa...

Arlo hauek lantzeko praktiketan ikasleek proiektuak burutuko dituzte, irakasleen laguntzaz.

C.I.M. gelaren egitura orokorra

C.I.M. sistemaren egitura orokorraren arabera, gelan elkarri zinta garraiatzailez fisikoki konektatutako bost zelula daude. Gelako egitura orokorra, goiko organigraman ikus daiteke.

Gelako egitura orokor honetan, informazioaren egiturak eta automatizazioarenak piramidea osatzen dute. Barreneko mailan kaptadore eta eragingailuak daude, lehen mailan automatak, zenbakizko kontrolak, etab., bigarrenean zelulen kontrola, hirugarrenean plantako eta ikuskaritzako kontrola eta guztien gainetik, erpinean, gestio globala.

C.I.M. gelaren barruan elementu desberdinak nola kokatuta dauden ondoko orrialdeko irudian ikus daiteke.

Funtzionamendua

C.I.M. gelaren ikuspegi orokorra.
Eskola Politeknikoa

Fabrikazio-agindutik abiatzen da, bertan produzitu beharreko erreferentziak, zenbat produzitu, zenbat denboran, etab. zehazten delarik. Sistemak sekuentzialki aginduko du fabrikazioa, ahal den neurrian behar diren erremintak dauzkaten paletak libre dauden ala ez kontutan hartuz.

Erreferentzia baten fabrikazioa antolatu ondoren, sekuentzialki burutuko da zelula bakoitzean lan batzuk eginez. Azken zelulak (normalean kalitate-kontrolekoa izaten da) azken lana egiteak, bukatutako produktua biltegira sartu behar dela esan nahi du.

Zelula bakoitzean egin behar den lan bakoitza, lehenagoko mailan dauden beste lan batzuk (batzuetan paraleloki eta sinkronikoki) zelulako elementuek burututa amaituko da. Behe-mailako lan bakoitza burututakoan zelulako elementuek ordenadore ostalariari informazioa igortzen diote, honek behar diren erabakiak har ditzan.

Behe-mailako lana egitean alarmarik badago, berehala zelula kontrolatzeko organoari transmititzen zaio. Zelula kontrolatzeko organoak erabakiko du zelula geratu behar den ala produktua lantzen segituko den.

C.I.M. gelako hainbat zelulen argazkiak. Zinta garraiatzailea.
Eskola Politeknikoa

Zelula gelditzen bada, plantako ordenadore ostalariari bidaltzen zaio informazioa. Honek erabakiko du fabrikazioari jarraipena eman ala zer-nolako aldaketak egin behar diren. Kaltetutako zelulan lanik behar ez duten fabrikazio-aginduak tratatzen ere segituko du.

Nolanahi ere, alarma eta alarma sortu duen zioa zelulako organoan zein plantako ordenadore ostalarian erregistratuko dira, prebentzio-mantenimendurako gogoan izan dadin.

Kontrolerako eta gestiorako sistema

C.I.M. gelaren helburu didaktikoa dela eta, praktikak hiru maila desberdinetan egin daitezke: plantako mailan (hau da, zelula guztiak funtzionatzen ari direla), zelulako mailan (zelula jakin baten elementuak martxan direla) ala elementuko banakako mailan (zelula jakin bateko elementu bat martxan delarik).

C.I.M. gelako hainbat zelulen argazkiak. Biltegiko robota. Argazkia: Eskola Politeknikoa

Horretarako zelula bakoitzak bere funtzionamendu-autonomia eta bere ordenadore pertsonala ditu. Ordenadore pertsonaleko softwareari esker, zelulak aipatutako hiru maila desberdinetan funtziona dezake.

Banakako funtzionamendu-mailan, zelulako elementu jakin bat (zenbakizko kontrola, automata, etab.) zuzenean ordenadorera konektaturik balego bezala emulatzen da. Funtzionamendu-maila honek, elementu desberdinen kontrol-programak hobetzeko aukera eskaintzen du.

Zelula-mailako funtzionamenduan, zelulako elementu desberdinek egin beharreko lanak koordinatu behar dira. Lan hauek Petri-ren sareak koordinatzen ditu.

C.I.M. gelako hainbat zelulen argazkiak. Mekanizaziorako zelula.
Eskola Politeknikoa

Planta-mailako fabrikazioan, zelulek egin beharreko lan desberdinak sekuentziatu egiten dira eta erreferentzia desberdinetan zelula bat baino gehiagotan aldi berean eragiketak koordinatu ere bai. Zelula desberdinen lanak koordinatzeko eta sekuentziatzeko Petri-ren sareak erabiltzen dira. Funtzionamendu-maila honetan arduradun batek plantako egoera pantailan noiznahi ikus dezake.

Zelulen deskribapen laburra

Garraio eta identifikaziorako zelula

Zelula honen eginkizuna, paletetan dauden piezak gainerako zeluletara garraiatzea da. Biltegitik landu gabeko piezak hartu eta zelula desberdinetan ziklo guztiak burutu ondoren berriz ere biltegiraino garraiatuko ditu. Berez paletak garraiatzen dira eta palet bakoitzean produktua osatzen duten piezak joaten dira.

C.I.M. gelako hainbat zelulen argazkiak. Mekanizaziorako zelula.
E.A.E

Zelula honek ordenadorea, bi zinta garraiatzaile eta hamabi palet ditu. Palet bakoitzak etiketa bat du, piezak nora eraman, noiz, zein ibilbide osatu eta abar bertan markatuta dituelarik. Paletak zinta garraiatzaileen gainean marruskaduraz desplazatzen dira.

Biltegia

Zelula honek eginkizun bat baino gehiago du. Biltegiz kanpoko lehengaiak hartzen ditu, biltegiko lehengaiak paletetan uzten ditu (gero zinta garraiatzaileek zeluletaraino eraman ditzaten), bukatutako produktuak paletetik hartu eta biltegian uzten ditu, biltegiko produktu bukatuak kanpora ateratzen ditu eta biltegiko produktuen gestioa burutzen du.

Biltegiko egituraz gain, ordenadorea eta bost higidura-mailako robota ditu horretarako.

Mekanizazioa

Mekanizazio-zelularen helburua, paletetako piezak mekanizatzea da. Zenbakizko kontrolaz funtzionatzen duten tornuaz eta fresatzeko makinaz zelula malgua dago osaturik. Ordenadoreaz gain robota ere badu piezak makinetara kargatu eta makinetatik deskargatzeko.

Tornuaren zein fresatzeko makinaren tamaina eta potentzia mugatuak direla eta, neurri batetik gorako piezak ezin dira mekanizatu, baina horrek C.I.M. gelaren helburu didaktikoei ez die inolako mugarik ezartzen.

Tratamenduak

Tratamenduen simulaziorako zelula. Piezak kubetara sartzen.
E.A.E.

Zelula honen eginkizuna, produktuen akabera eta itxura hobetzea da. Ordenadorea, mahaia kargatzeko eta deskargatzeko robota, erretiluak, tenperatura-kontroladorea, tratamenduak egiteko ontziak, etab. ditu. Zelula honetan tratamenduak simulatu egiten dira.

Ikuskaritza-zelula

Zelula honetan, aurrez mekanizatu eta tratamendua jasandako piezen kalitatea kontrolatzen da. Paletean eta zinta garraiatzailean heltzen dira piezak. Kamera batek, dimentsio eta forma aldetik kontrolatzen ditu piezak. Piezak argiztatu egiten dira eta kamerak adierazten du dimentsio aldetik ongi dagoen ala ez.

Ordenadorea, kamera, ikusmen artifizialeko sistema, etab. ditu.

Muntaia

Tratamenduen simulazioarako zelula. Piezak garraiatzen.
E.A.E.

Fabrikazioan landu diren pieza desberdinak muntatu egiten dira zelula honetan. Palet bakoitzean, muntatu behar diren piezak daude eta robotak lotzen eta elkartzen ditu muntaiako elementu desberdinak. Piezak elkarri doitu, torlojoz lotu, etab. egiten dira. Torlojoek aparteko elikagailua dute zelula honetan.

C.I.M. gelaren antolaketa eta kostua

Arrasateko Jose Maria Arizmendiarrieta Eskola Politeknikoan azken lau urteotan berrogei bat ikaslek bost irakaslek gidaturik egindako 30 proiekturi esker osatu da C.I.M. gela. Proiektu horiek atal desberdinak landu dituzte (informatika, mekanika, elektronika, produkzioa, etab.) eta aurten ipini dute martxan Ordenadorez Integratutako Fabrikazioa aipatutako gelan. Irakasleak prestatu ondoren, orain hasi dira Arrasateko Eskola Politeknikoan ikasleei gela honetan klaseak ematen.

Muntairako zelula. Fabrikazioan landu diren pieza desberdinak muntatu egiten dira zelula honetan.
E.A.E

70 milioi pezetako (3 milioi liberako) inbertsioa eta 13 milioi pezetako (500.000 liberako) materialak behar izan dituzte, besteak beste, eta finantzaketan Eusko Jaurlaritzak parte hartu du.

Ondorioak

C.I.M. gelaren bidez injinerutzako ikasketei beste ikuspegi bat eman zaiela aitortu behar da. Enpresari buruzko ikuspegi globalagoa hartzen da eta Eskolako sail desberdinetatik disziplinartekotasuna sustatu zaie irakasleei.

Gelan dabiltzan ikasleek ere, beren proiektuetan alor bat baino gehiago (informatika, elektronika, produkzioa, etab.) lantzen dute eta praktika aldetik heziketa osatuagoaz jabetzen dira. Orain enpresaren automatizazio osoa egin dezakete. Produkzioa automatizatu eta kostuak jaisteari baino gehiago begiratzen zaio gaur egun produkzioaren gestioa kontrolatzeari.

C.I.M. gelaren egitura orokorraren eskema.
Eskema: V. Larrarte
C.I.M. gelako alderdi desberdinen banaketa.
Eskola Politeknikoa