पुन: कॉन्फ़िगर करने योग्य विनिर्माण प्रणाली

एक पुन: कॉन्फ़िगर करने योग्य विनिर्माण प्रणाली (आरएमएस) वह है जिसे शुरुआत में इसकी संरचना, साथ ही इसके हार्डवेयर और सॉफ्टवेयर घटकों में तेजी से बदलाव के लिए डिज़ाइन किया गया है, ताकि अचानक बाजार परिवर्तन के जवाब में एक हिस्से परिवार के भीतर इसकी उत्पादन क्षमता और कार्यक्षमता को तुरंत समायोजित किया जा सके। आंतरिक व्यवस्था परिवर्तन. 1996 से 2007 तक इरम ने किया को $32.5 मिलियन का NSF अनुदान प्राप्त हुआ आरएमएस विज्ञान-आधार और उसके सॉफ्टवेयर और हार्डवेयर उपकरण विकसित करने के लिए, जिन्हें ऑटोमोटिव, एयरोस्पेस और इंजन कारखानों में लागू किया गया था।

विनिर्माण में पुनर्संरचनात्मकता शब्द संभवतः कुसियाक और ली द्वारा गढ़ा गया था। आरएमएस, साथ ही इसके घटकों में से एक - पुन: कॉन्फ़िगर करने योग्य मशीन टूल (आरएमटी) - का आविष्कार 1998 में मिशिगन यूनिवर्सिटी कॉलेज ऑफ इंजीनियरिंग में इंजीनियरिंग रिसर्च सेंटर फॉर रीकंफिगरेबल मैन्युफैक्चरिंग सिस्टम्स (ईआरसी/आरएमएस) में किया गया था।  आरएमएस लक्ष्य को इस कथन द्वारा संक्षेपित किया गया है: बिल्कुल आवश्यक क्षमता और कार्यक्षमता, बिल्कुल जब जरूरत हो।

आदर्श पुन: कॉन्फ़िगर करने योग्य विनिर्माण प्रणालियों में छह मुख्य आरएमएस विशेषताएं होती हैं: मॉड्यूलरिटी, इंटीग्रेबिलिटी, अनुकूलित लचीलापन, स्केलेबिलिटी, परिवर्तनीयता और डायग्नोसेबिलिटी। एक सामान्य आरएमएस में इनमें से कई विशेषताएं होंगी, हालांकि जरूरी नहीं कि सभी हों। इन विशेषताओं के होने पर, आरएमएस अप्रत्याशित घटनाओं, जैसे अचानक बाजार की मांग में बदलाव या अप्रत्याशित मशीन विफलताओं के प्रति विनिर्माण प्रणालियों की प्रतिक्रिया की गति को बढ़ा देता है। आरएमएस नए उत्पादों के त्वरित उत्पादन लॉन्च की सुविधा देता है, और उत्पादन मात्रा के समायोजन की अनुमति देता है। अप्रत्याशित रूप से भिन्न। आदर्श पुन: कॉन्फ़िगर करने योग्य प्रणाली बिल्कुल आवश्यक कार्यक्षमता और उत्पादन क्षमता प्रदान करती है, और जरूरत पड़ने पर इसे आर्थिक रूप से ठीक से समायोजित किया जा सकता है। ये सिस्टम योरम कोरेन के आरएमएस सिद्धांतों के अनुसार डिजाइन और संचालित किए जाते हैं।

आरएमएस के घटक सीएनसी मशीनें हैं, पुन: कॉन्फ़िगर करने योग्य मशीन टूल्स, पुन: कॉन्फ़िगर करने योग्य निरीक्षण मशीनें और सामग्री परिवहन प्रणालियाँ (जैसे गैन्ट्री और कन्वेयर) जो सिस्टम बनाने के लिए मशीनों को जोड़ती हैं। इन मशीनों की विभिन्न व्यवस्थाएँ और विन्यास सिस्टम की उत्पादकता को प्रभावित करेंगे। गणितीय उपकरणों का एक संग्रह, जिसे #RMS विज्ञान आधार के रूप में परिभाषित किया गया है, का उपयोग मशीनों की न्यूनतम संभव संख्या के साथ सिस्टम उत्पादकता को अधिकतम करने के लिए किया जा सकता है।

आरएमएस के लिए तर्क
वैश्वीकरण ने उद्योग के लिए एक नया परिदृश्य तैयार किया है, जिसमें भयंकर प्रतिस्पर्धा, बाजार के अवसरों की छोटी खिड़कियां और उत्पाद की मांग में लगातार बदलाव शामिल हैं। यह परिवर्तन खतरा और अवसर दोनों प्रस्तुत करता है। अवसर का लाभ उठाने के लिए, उद्योग के पास ऐसी विनिर्माण प्रणालियाँ होनी चाहिए जो एक उत्पाद परिवार के भीतर उत्पादों की एक विस्तृत श्रृंखला का उत्पादन कर सकें। उस रेंज को केवल एक क्षेत्रीय बाजार की नहीं, बल्कि कई देशों और विभिन्न संस्कृतियों की आवश्यकताओं को पूरा करना चाहिए। उत्पादों के सही मिश्रण के लिए एक डिज़ाइन को तकनीकी क्षमताओं के साथ जोड़ा जाना चाहिए जो उत्पाद मिश्रण और मात्रा में त्वरित बदलाव की अनुमति देता है जो मासिक आधार पर भी नाटकीय रूप से भिन्न हो सकता है। पुन: कॉन्फ़िगर करने योग्य विनिर्माण प्रणालियों में ये क्षमताएं होती हैं।

आरएमएस सिस्टम आर्किटेक्चर और ऑपरेशन
एक विशिष्ट आरएमएस का सिस्टम आर्किटेक्चर नीचे दिखाया गया है। सिस्टम चरणों से बना है: 10, 20, 30, 40, आदि। प्रत्येक चरण में समान मशीनें होती हैं, जैसे सीएनसी मिलिंग मशीन, या आरएमटी मशीनें। सिस्टम एक उत्पाद का उत्पादन करता है, उदाहरण के लिए, एक ऑटोमोटिव इंजन ब्लॉक या एक सिलेंडर हेड। निर्मित उत्पाद क्षैतिज कन्वेयर पर चलता है। फिर गैन्ट्री-10 उत्पाद को पकड़ता है और इसे सीएनसी-10 में से एक में लाता है। जब सीएनसी-10 प्रसंस्करण समाप्त कर लेता है, तो गैन्ट्री-10 इसे वापस कन्वेयर पर ले जाता है। कन्वेयर उत्पाद को गैन्ट्री-20 में ले जाता है, जो उत्पाद को पकड़ता है और आरएमटी-20 पर लोड करता है, इत्यादि। निरीक्षण मशीनें कई चरणों में और विनिर्माण प्रणाली के अंत में रखी जाती हैं।

आरएमएस को "इसकी संरचना में तेजी से बदलाव के लिए शुरुआत में डिज़ाइन की गई प्रणाली" के रूप में परिभाषित किया गया है। व्यवहार में यह सुविधा प्रत्येक चरण में गैन्ट्री तक पहुंच के साथ एक खुली जगह को डिजाइन करके कार्यान्वित की जाती है। ये स्थान इन स्थानों में मशीनें जोड़कर तेजी से उच्च बाजार मांग को पूरा करने में सक्षम बनाते हैं, जिससे मांग के अनुरूप उत्पादन दर बढ़ जाती है।

उत्पाद अपने उत्पादन के दौरान कई उत्पादन पथों में घूम सकता है। चित्र में तीन रास्ते दिखाए गए हैं। यद्यपि प्रत्येक चरण में सीएनसी मशीनें समान होती हैं, व्यवहार में समान मशीनों की सटीकता में छोटे अंतर होते हैं, जो निर्मित उत्पाद में संचित त्रुटियां पैदा करते हैं। त्रुटि की भयावहता उस पथ पर निर्भर करती है जिसमें उत्पाद चला गया; प्रत्येक पथ की अपनी "विविधताओं की धारा" (वाई. कोरेन द्वारा गढ़ा गया एक शब्द) है।

आरएमएस विशेषताएँ
आदर्श पुन: कॉन्फ़िगर करने योग्य विनिर्माण प्रणालियों में छह मुख्य विशेषताएं होती हैं: मॉड्यूलरिटी, इंटीग्रेबिलिटी, अनुकूलित लचीलापन, स्केलेबिलिटी, परिवर्तनीयता और डायग्नोसेबिलिटी। These characteristics, which were introduced by professor Yoram Koren in 1995, apply to the design of whole manufacturing systems, as well as to some of its components: reconfigurable machines, their controllers, and system control software.मॉड्यूलरिटी उन मॉड्यूल को संदर्भित करती है जिनमें पुन: कॉन्फ़िगर करने योग्य विनिर्माण सिस्टम शामिल होते हैं।'' सिस्टम स्तर पर मशीनें मॉड्यूल होती हैं। मशीन स्तर पर गति की धुरी मॉड्यूल हैं (आरएमटी चित्र देखें)। सिस्टम नियंत्रण नियंत्रण मॉड्यूल से बना हो सकता है। मॉड्यूल को बनाए रखना और अद्यतन करना आसान है।

इंटीग्रेबिलिटी यांत्रिक, सूचनात्मक और नियंत्रण इंटरफेस द्वारा मॉड्यूल को तेजी से एकीकृत करने की क्षमता है जो मॉड्यूल एकीकरण और संचार को सक्षम बनाती है। सिस्टम स्तर पर मशीनें वे मॉड्यूल हैं जिन्हें एक पुन: कॉन्फ़िगर करने योग्य विनिर्माण प्रणाली बनाने के लिए सामग्री परिवहन प्रणालियों (जैसे कन्वेयर और गैन्ट्री) के माध्यम से एकीकृत किया जाता है।

अनुकूलन एफएमएस के सामान्य लचीलेपन के विपरीत, उत्पाद परिवार के चारों ओर सिस्टम लचीलेपन के डिजाइन की अनुमति देता है, जिससे अनुकूलित-लचीलापन प्राप्त होता है। अनुकूलन प्रदर्शन से समझौता किए बिना निवेश लागत में कमी की अनुमति देता है।

परिवर्तनीयता नई उत्पादन आवश्यकताओं के अनुरूप मौजूदा सिस्टम, मशीनों या नियंत्रणों की कार्यक्षमता को आसानी से बदलने की क्षमता है। उदाहरणों में नई आवश्यक कार्यक्षमता का जवाब देने के लिए सिस्टम में एक मशीन को दूसरे प्रकार की मशीन में बदलना, या एक मिलिंग मशीन पर स्पिंडल को स्विच करना (उदाहरण के लिए, एल्यूमीनियम के लिए कम-टोक़ हाई-स्पीड स्पिंडल से हाई-टॉर्क कम-स्पीड स्पिंडल में बदलना) शामिल है। टाइटेनियम)।

स्केलेबिलिटी विनिर्माण संसाधनों को जोड़कर (या घटाकर) उत्पादन क्षमता को आसानी से बदलने की क्षमता है। अचानक बाजार वृद्धि से मेल खाने के लिए सिस्टम उत्पादन दर का विस्तार करने के लिए मशीनों को जोड़कर एक विनिर्माण प्रणाली की स्केलेबिलिटी बढ़ाई जाती है। मशीनें जोड़ने के लिए स्टेशन गैन्ट्री की पहुंच बढ़ाने की आवश्यकता है।

निदान योग्यता निर्मित उत्पाद की गुणवत्ता या सटीक दोषों के स्रोत का स्वचालित रूप से पता लगाने और निदान करने की क्षमता है। यह स्वचालित निदान दोषों के त्वरित सुधार की अनुमति देता है। आरएमएस को सिस्टम में इष्टतम स्थानों पर एम्बेडेड उत्पाद निरीक्षण मशीनों के साथ डिज़ाइन किया जाना चाहिए।

आरएमएस सिद्धांत
पुन: कॉन्फ़िगर करने योग्य विनिर्माण प्रणालियाँ प्रोफेसर योरम कोरेन द्वारा तैयार किए गए बुनियादी सिद्धांतों के एक सेट के अनुसार काम करती हैं और इन्हें कोरेन के आरएमएस सिद्धांत कहा जाता है। इनमें से जितने अधिक सिद्धांत किसी दी गई विनिर्माण प्रणाली पर लागू होते हैं, वह प्रणाली उतनी ही अधिक पुन: कॉन्फ़िगर करने योग्य होती है। आरएमएस सिद्धांत हैं:


 * 1) आरएमएस को आसन्न जरूरतों का जवाब देने के लिए समायोज्य उत्पादन संसाधनों के लिए डिज़ाइन किया गया है।
 * 2) * आरएमएस क्षमता छोटी, इष्टतम वृद्धि में तेजी से स्केलेबल है।
 * 3) * आरएमएस कार्यक्षमता नए उत्पादों के उत्पादन के लिए तेजी से अनुकूलनीय है।
 * 4) एक विनिर्माण प्रणाली की प्रतिक्रिया की गति को बढ़ाने के लिए, मुख्य आरएमएस विशेषताओं को पूरे सिस्टम के साथ-साथ इसके घटकों (मैकेनिकल, संचार और नियंत्रण) में भी एम्बेड किया जाना चाहिए।
 * 5) आरएमएस को एक हिस्से के परिवार के आसपास डिज़ाइन किया गया है, जिसमें उस परिवार के सभी हिस्सों का उत्पादन करने के लिए पर्याप्त अनुकूलित लचीलेपन की आवश्यकता है।
 * 6) आरएमएस में लचीली मशीनों (जैसे, सीएनसी), पुन: कॉन्फ़िगर करने योग्य मशीन टूल्स, पुन: कॉन्फ़िगर करने योग्य निरीक्षण मशीनें और पुन: कॉन्फ़िगर करने योग्य असेंबली स्टेशनों का एक आर्थिक उपकरण मिश्रण शामिल है।
 * 7) आरएमएस के पास अप्रत्याशित घटनाओं - बाहरी (बाजार परिवर्तन) और आंतरिक घटनाओं (मशीन विफलता) दोनों पर लागत प्रभावी ढंग से प्रतिक्रिया देने के लिए हार्डवेयर और सॉफ्टवेयर क्षमताएं हैं।

आरएमएस और एफएमएस
पुन: कॉन्फ़िगर करने योग्य विनिर्माण प्रणाली (आरएमएस) और लचीली विनिर्माण प्रणाली (एफएमएस) के अलग-अलग लक्ष्य हैं। एफएमएस का लक्ष्य उत्पादित भागों की विविधता को बढ़ाना है। आरएमएस का लक्ष्य बाजार में बदलाव और ग्राहकों की मांग के प्रति प्रतिक्रिया की गति बढ़ाना है। आरएमएस भी लचीला है, लेकिन केवल एक सीमित सीमा तक - इसका लचीलापन केवल एक भाग परिवार के उत्पादन के लिए आवश्यक तक ही सीमित है। यह अनुकूलित लचीलापन या अनुकूलन विशेषता है, जो एफएमएस द्वारा प्रदान की जाने वाली सामान्य लचीलापन नहीं है। अनुकूलित लचीलापन उच्च उत्पादन दर को सक्षम बनाता है। आरएमएस के अन्य महत्वपूर्ण लाभ वांछित मात्रा में तेजी से स्केलेबिलिटी और परिवर्तनीयता हैं, जो निर्माताओं को उचित लागत के भीतर प्राप्त होते हैं। एफएमएस का सबसे अच्छा अनुप्रयोग उत्पादों के छोटे सेटों के उत्पादन में पाया जाता है [विकिपीडिया देखें]।

आरएमएस विज्ञान आधार
आरएमएस तकनीक पुन: कॉन्फ़िगर करने योग्य विनिर्माण प्रणालियों के डिजाइन और संचालन के लिए एक व्यवस्थित दृष्टिकोण पर आधारित है। दृष्टिकोण में प्रमुख तत्व शामिल हैं, जिनके संकलन को आरएमएस विज्ञान आधार कहा जाता है। इन तत्वों का सारांश नीचे दिया गया है।
 * एक भाग परिवार, वांछित मात्रा और मिश्रण को देखते हुए, एक सिस्टम-स्तरीय प्रक्रिया योजनाकार वैकल्पिक सिस्टम कॉन्फ़िगरेशन का सुझाव दे सकता है और उनकी उत्पादकता, भाग की गुणवत्ता, परिवर्तनीयता और स्केलेबिलिटी विकल्पों की तुलना कर सकता है। यह जेनेटिक एल्गोरिथम और सांख्यिकी के आधार पर स्वचालित सिस्टम संतुलन कर सकता है।  इन कार्यों को करने के लिए उपयोगी सॉफ़्टवेयर पैकेज PAMS और SHARE हैं।
 * विकल्प सिद्धांत के साथ गतिशील प्रोग्रामिंग के सम्मिश्रण पर आधारित एक जीवन-चक्र आर्थिक मॉडलिंग पद्धति, उस प्रणाली की सिफारिश करती है जो अपने जीवनकाल के दौरान इष्टतम लाभदायक होगी।
 * एक पुन: कॉन्फ़िगर करने योग्य मशीन टूल (आरएमटी) डिजाइन पद्धति मशीनों को व्यवस्थित रूप से डिजाइन करने की अनुमति देती है, जो कि मशीनीकृत किए जाने वाले भागों के परिवार की विशेषताओं से शुरू होती है। एक नया आर्क-प्रकार आरएमटी, जिसे मिशिगन में ईआरसी/आरएमएस में डिजाइन और निर्मित किया गया है, मशीन अनुसंधान में एक नई दिशा का आधार बनता है।
 * बड़े विनिर्माण प्रणालियों के अनुक्रमण और समन्वय नियंत्रण के लिए एक तर्क नियंत्रण डिजाइन पद्धति के परिणामस्वरूप पुन: कॉन्फ़िगर करने योग्य और औपचारिक रूप से सत्यापन योग्य नियंत्रक होते हैं जिन्हें औद्योगिक पीएलसी पर लागू किया जा सकता है।
 * इन-प्रोसेस आँकड़ों के साथ राज्य-अंतरिक्ष नियंत्रण सिद्धांत के सम्मिश्रण पर आधारित एक स्ट्रीम-ऑफ-वेरिएशन (एसओवी) पद्धति, पुनर्विन्यास के बाद व्यवस्थित रैंप-अप के लिए एक नया सैद्धांतिक दृष्टिकोण बनाती है, जिसके परिणामस्वरूप बाजार में समय में पर्याप्त कमी आती है। * सतह सरंध्रता दोषों का निरीक्षण करने के लिए पुन: कॉन्फ़िगर करने योग्य निरीक्षण स्टेशन में एकीकृत एक मशीन विज़न एल्गोरिदम (जनरल मोटर्स फ्लिंट इंजन प्लांट में स्थापित) ).

यह भी देखें

 * मॉड्यूलर डिजाइन