This report examines the issue of designing an efficient production system by increasing several types of flexibility. Increasing manufacturing flexibility is a key strategy for efficiently improving market responsiveness in the face of uncertain market demand for final products. The manufacturing system comprises multiple plants, of which individual plants have multiple manufacturing lines that are designed to produce limited types of products in accordance with their size and materials. Imbalance in the workload occurs among plants as well as among manufacturing lines because of fluctuations in market demand for final products. Thereby, idleness of some manufacturing lines and longer lead times in some manufacturing lines occur as a result of the high workload. We clarify how these types of flexibility affect manufacturing performance by improving only one type of flexibility or by improving multiple types of flexibility simultaneously. The average lead time and the imbalance in workload are adopted as measures of manufacturing performance. Three types of manufacturing flexibility are interrelated: machine flexibility, routing flexibility, and process flexibility. Machine flexibility refers to the various types of operations that a machine can perform without requiring the prohibitive effort of switching from one order to another. Routing flexibility is the capability of processing a given set of part types using more than one line (alternative line) in the plant. Process flexibility results from being able to build different types of final products at the same plant.
The shoes process management monitoring system for supporting SCM is developed in this study. This system consists of a monitoring program, a conveyer system, a pneumatic unit, a controller, an USB camera, and a server and a client computer. To operate the developed system easily, the monitoring program using LabVIEW in the Windows environment is developed. This program consists of 5 modules: production management, inventory control, media management, defective management, and communication management. The developed system has several advantages: reduced time for managing process work, decreased labor costs, effective operation, and continuous work without an operator. Nowadays advanced manufacturing companies are trying to find a way to check the performance of their production equipments and plants from remote sites. Thus, to manage the developed system from remote sites, communication network is constructed. In order to evaluate the performance of the monitoring system, experiments were performed. The experimental results showed that the developed system provided a reliable performance and a stable communication.
Failure to link business or operations strategy with the activities of operations is a critical problem in strategy implementation process. This problem comes from malfunction of a coordination and control mechanism to support the strategic direction by effective communication throughout the firm. A performance measurement and evaluation system (PMES) is thought as a core mechanism to monitor, direct. and induce desirable activities. We have developed a new strategic PMES (SPMES) that can effectively support the manufacturing strategy by utilizing customized performance measures. They are selected from a pool of four distinct but closely related sets of performance measures; financial, market, internal competency, and performance driver. In this paper, we briefly review the structure of the SPMES and explain the change process of PMES into SPMES in manufacturing business units. First we analyze the business environment and manufacturing strategy to identify short- and long-term issues facing the management. Next step is scrutinizing the objectives and activities of every function and process in the business unit. Using the information obtained, we can diagnose the gaps between currently effective PMES and desirable SPMES supporting the strategies. Once the problems in existing system are identified, we reconfigure the existing and new measures to establish a SPMES through a series of analyses, discussions and workshops. In organizing the selected measures in the new system, we use AHP method to reflect the relative importance of the measures in a specific business. Finally, modification or development of information system to support the SPMES wraps up the development process, and implementation begins. We explain the entire process using two cases to clarify the real meanings and the difficulties of PMES change process.
VMS (virtual manufacturing system) may be defined as a transparent interface/control mechanism to support human decision-making via simulation and monitoring of real operating situation through modeling of all activities in RMS (real manufacturing system). The three main layers in VMS are business process layer, manufacturing execution layer, and facility operation layer, and each layer is represented by a specific software system having its own input modeler module. The current version of these input modelers has been implemented based on its own 'local' framework, and as a result, there are no information sharing mechanism, nor a common user view among them. Proposed in this paper is a unified modeler framework covering the three VMS layers, in which the concept of PPR (product-process-resource) model is employed as a common semantics framework and a 2D graphic network model is used as a syntax framework. For this purpose, abstract class PPRObject and GraphicObject are defined and then a subclass is inherited from the abstract class for each application layer. This feature would make it easier to develop and maintain the individual software systems. For information sharing, XML is used as a common data format.
Computer aided process planning(CAPP) is a key for implementing CIM. It is bridge between CAD and CAM and translates the design information into manufacturing instructions. Generally, manufacturing is an area where intelligent systems will not be able to rely on methods requiring formalized knowledge. Manufacturing lacks a body of knowledge that is specific, formalized, and rigorous, and which can be coded as rules or procedures. Thus expertise in manufacturing is developed over a period of many years. Case-based reasoning(CBR) offers a new approach for developing intelligent system. In the case-based approach the problem solving experience of the experts is encoded in the form of cases. CBR's retrieval process can be divided to two step. The first step is matching step, and the second step is selection step. For selecting base case, new preference heuristics were introduced using similarity concept. Similarity concept has three has three dimensions, i.e. entity similarity, structural similarity, and goal similarity. In this paper, bolt's process planning was selected an application domain. Following the test result, the new preference heuristics were approved as a useful procedure in CAPP.
Most manufacturing systems are large and complex. It is natural to divide the control into a hierarchy consisting of a number fo different levels. Each levels is characterized by the length of the planning horizon and the kind of data required for the decision making process. This paper describes an approach for the incorporation of Maintenance times into a hierachical scheduling for a failure prone flexible manufacturing system. The Maintenance should not be performed too often because of the resulting reduction of capacity. The machine failure and preventive maintenance are considered simultaneously.
The current market preassure of least environmental effects of products needs companies to consider whole life cycle of their products during their design phase. To support the integrated and collaborative development of the products, this paper proposed product data model for extended Product Data Managemen (PDM) that can support integrated design of product, manufacturing process, and customer services, based on the consistent and comprehensive PDM databases. The product data model enables design, manufacturing, and service engineers to express their products and services efficiently, with sharing consistent product data, engineering changes, and both economical and environmental evaluations on their design alternatives. The product data model was implemented with a prototype PDM system, and validated through an example product. The result shows that the PDM based on the proposed product data model can support the integrated design for products, manufacturing process, and customer services, and provide an environment of collaborative product development for design, manufacturing and service engineers.
Recently we started a development of the digital meister expert system for the product design supporting in manufacturing industry. Knowledge representation is of major importance in digital moister expert system. This rule-based expert system-knowledges are designed for a certain type of knowledge representation such as rules or logic. The way in which a rule-based expert system represents knowledge affects the development, efficiency, speed, and maintenance. Eventually, this digital moister system is used to the engineer in manufacturing industry for the process control, production management and system management. In this paper, we propose the digital moister system knowledge representation method for product design supporting in manufacturing industry and we present introduction and contents of rule-based knowledge representation supporting tool.
Supply Chain Management (SCM) has drawn high attention and been discussed and under investigation for over two decades. However, how Hong Kong manufacturing firms carry out SCM is still unclear. In order to open the myth on what essentials are critical for SCM implementation, a large-scale questionnaire survey was conducted together with Expert Interviews in 2003. A SCM framework was then developed in which all the critical factors were summarized, categorized and prioritized to come up with a foundation for a self-assessment system for improving SCM performance.
MANPro-based control is a novel control paradigm aimed at intelligent manufacturing systems on the basis of mobile agent-based negotiation process (MANPro). MANPro is a negotiation mechanism based on the agent-based control architecture and, especially, it adapts a mobile agent system called N-agent for the negotiation process. N-agent travels around the network of distributed manufacturing systems to acquire information, and it makes a decision for system control according to the obtained information. MANPro includes communication architecture and information architecture for intelligent shop floor control. MANPro also considers the following issues: (1) negotiation mechanism, (2) single-agent internal strategic policies, and (3) information model. Communication architecture concerns the first issue of the negotiation mechanism. It provides information exchanging mechanism with functional modules. In specific, N-agent is equipped with an intelligent reasoning engine with a built-in knowledge base. This reasoning engine is closely related to the single-agent internal strategic policies of the second issue. Finally, ontology-based information architecture addresses information models and provides a framework for information modeling on negotiation. In this paper, these three issues are addressed in detail and a framework of MANPro-based control is also proposed.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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