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Archivio digitale delle tesi discusse presso l’Università di Pisa

Tesi etd-01182020-124618


Tipo di tesi
Tesi di laurea magistrale
Autore
DIODATI, TIZIANO
URN
etd-01182020-124618
Titolo
Verso un sistema CIM per l'automazione di process planning e preventivazione in un'azienda manifatturiera
Dipartimento
INGEGNERIA CIVILE E INDUSTRIALE
Corso di studi
INGEGNERIA MECCANICA
Relatori
relatore Prof. Fantoni, Gualtiero
Parole chiave
  • Preventivazione
  • Process planning
  • Manufacturing
  • Feature recognition
  • Capp
  • Cim
Data inizio appello
26/02/2020
Consultabilità
Non consultabile
Data di rilascio
26/02/2060
Riassunto
La presente tesi di laurea magistrale tratta la progettazione e la parziale implementazione
di un sistema di Computer Integrated Manufacturing per l’impresa Tosti s.r.l.. Dal momento
che è adottata una produzione di tipo make to order esso ha come obiettivi prominenti la
stima dei tempi di produzione ed il process planning.
In primo luogo si è descritto il funzionamento generale del sistema CIM.
Poi si è progettata la architettura generale per un programma di feature recognition
sviluppato allo scopo di estrarre le machining feature da realizzare in sede di produzione
dai modelli tridimensionali dei particolari meccanici contenuti nelle richieste di offerta. Si è
quindi proceduto a definire diverse feature, ciascuna delle quali corrispondente a geometrie
ricorrenti da realizzare mediante specifici procssi tecnologici. Per molte di queste feature è
stato sviluppato un algoritmo di riconoscimento ed implementato uno script in linguaggio
TCL eseguibile per mezzo dell’interfaccia Draw Test Harness, facente parte della
piattaforma OpenCascade Technology. Tutti gli algoritmi proposti sono stati elaborati
basandosi su metodi procedurali e su alcune considerazioni euristiche. Ciascuno di essi
porge al termine dell’elaborazione le entità geometriche che costituiscono la feature e alcuni
dati numerici che la descrivono sotto il profilo quantitativo Tali dati saranno utili sia per il
process planning sia per la stima dei tempi di lavorazione.
Inoltre si è investigato il sistema informatico aziendale ed in conclussione esso è stato
valutato inadeguato alle esigenze del sistema CIM. Pertanto si è progettato una nuova
architettura hardware e software che consenta di estrarre i tempi di esecuzione delle feature
direttamente dalle macchine utensili a controllo numerico e consenta di metterli in relazione
con le feature precedentemente riconosciute dal programma di feature recognition. Tale
architettura è stata parzialmente realizzata cosicché è stato possibile costruire un database
contenente i tempi di esecuzione delle singole feature estraendoli direttamente da due centri
di lavoro a tre assi a controllo numerico. Infine prendendo in considerazione sia la teoria dei
processi tecnologici sia le evidenze sperimentali sono state proposte delle formule per la
valutazione dei tempi di lavorazione per alcune feature ed alcuni materiali.

This master degree thesis is about design and partial implementation of a Computer
Integrated Manufacturing System for Tosti s.r.l. company. Since make to order production
is adopted, this is specifically aimed at lead time evaluation and process planning.
In the first place general functioning of the CIM system was described.
Then a general architecture for a feature recognition program was designed. This program
is devolped in order to extract machining features to be realized during production from 3D
part models. Indeed these are contained in offer requests. Several features were defined,
corresponding to frequent geometries to be realized through specifical manufacturing
processes. For many of these features a recognition algorithm was developed and
implemented through a TCL script. Provided scripts can be executed on Draw Test Harness
interface, belonging to OpenCascade Technology framework. All proposed algorithms were
worked up according to procedural methods and some euristics. Each of them finally outputs
geometrical etities which feature consists of and some numerical data which quantitatively
describe it. Such data will be useful both for process planning and machining time
evaluation.
Futhermore company IT system was investigated and finally found not adequate to CIM
system. So a new software and hardware architecture was designed that allows to extract
feature machining times from CNC machine tools. It also allows to link them with features
which are recognized through the feature recognition program. This was partially
implemented so that a database was built with machining times directly taken from two threeaxis
CNC machine tools. Finally machining time evaluation laws were proposed for some
features and materials, taking into account both manufacturing process theory and
experimental evidence.
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