1-   مقدمه

في أعقاب الحرب العالمية الثانية، ومع زيادة الطلب على منتجات استهلاكية أكثر تعقيداً، تم اختراع ماكينات التحكم الرقمي بالحاسب Numerical Control Machines   لتحد بشكل فعال من الحاجة الملحة للمهارات الفنية اللازمة لتشغيل نظم التصنيع، ومنذ خمسينيات القرن العشرين الميلادي حدثت عدة تطورات علمية وتقنية، أثرت تأثيراً بالغاً على نظم التصنيع واستراتيجياته، وكان من أبرز هذه التطورات اختراع الحاسوب الذي يشكل العمود الفقري لتطور عدة تقنيات و نظم صناعية أهمها التحكم الرقمي والإنسان الآلي (ربوت) Robot والتصنيع المدعم بالحاسب CAM ونظم التصنيع المرن FMS . لقد وفرت هذه التقنيات المبنية على الحاسوب إمكانية تصنيع منتجات على شكل دفع (Lots) صغيرة و بتكلفة منخفضة.

نهدف من خلال هذه المحاضرة إلى تقديم تصنيف نظم التصنيع المستعملة في إنتاج المنتجات الصناعية الحديثة.

يمكن اعتبار نظام التصنيع مكونا من أربعة مستويات هي :

• نظام التصنيع بكامله .

• الأقسام التي يتكون منها نظام التصنيع : وهي المعنية بالدراسة و التي ستكون محور التركيز في هذه المحاضرة.

• مراكز العمل : وهي التي تتكون منها الأقسام .

• الأجزاء المفردة من المعدات : وهي التي تكون مركز العمل .

أن نظم التصنيع يمكن تصنيفها استنادا على عدة خصائص منها نوع الخامات المستخدمة في التصنيع، و مستوى الطلب على المنتج ، أو نوعية تقنية التصنيع إضافة إلى خصائص أخرى.

2-   أسس تصنيف نظم التصنيع

يمكن تصنيف نظم التصنيع على الأسس الخمسة التالية :

1-   طبيعة المنتج (Product Nature)

2 - طبيعة المعالجة (Processing Nature)

3 - نوع المخطط الداخلي للمصنع (Layout)

4 - حجم و معدل الإنتاج (Production Size)

5 - نوع المادة الخام (Raw Material Nature)

2- 1 تصنيف نظم التصنيع على أساس طبيعة المنتج

يتم التصنيف في هذه الحالة حسب طبيعة المنتج التي تحدد إما كمنتج متفرد (Discrete  ) ( أو متقطع ) يمكن تحديده كوحدة واحدة بصورة قاطعة وبالتالي يمكن تقدير كمية الإنتاج في هذه الحالة بعدد القطع المنتجة مثل إن يكون المنتج ترس مخروطي .

وأما إن تحدد طبيعة المنتج كمنتج مستمر السريان ( Continuous) وهنا تقدر كمية الإنتاج بالحجم أو الوزن مثل أنتاج النفط في مصفاة لتكرير النفط .

2-2  تصنيف نظم التصنيع على أساس طبيعة المعالجة :

يتم تصنيف نظم التصنيع في هذه الحالة إلى ثلاث أنواع :

أ - نظام تصنيع يقوم بتشغيل المنتجات بإزالة جزء من المادة الخام مثل خراطة الأعمدة .

ب - نظام تصنيع يقوم بتشكيل المنتجات إلى شكل يراد الاستفادة منه خلال عملية تشكيل (Forming) من نوع معين مثل سحب الألمنيوم .

ج - نظام تصنيع يقوم بتجميع عدة أجزاء جاهزة التصنيع في شكل منتج موحد أكثر قيمة وفائدة مثل مصنع لتجميع أجزاء السيارات .

2-3  تصنيف نظم التصنيع على أساس نوع المخطط الداخلي لأرضية المصنع ( Layout ) :

توجد ثلاثة أنواع من المخططات الداخلية لنظم التصنيع التقليدية وهي  :

1-   مخطط الموقع الثابت (Fixed Position Layout)  .

2-   المخطط القائم على نوع عملية التصنيع (Process - Based Layout) .

3-   المخطط القائم على المنتج (Product - Based Layout) .

4-  مخطط تكنولوجيا المجموعات (Group Technology Layout) .

·       مخطط الموقع الثابت :

يرجع مصطلح الموقع الثابت إلى المنتج نفسه والذي بسبب حجمه أو وزنه الكبيرين يبقى في موضعه وتجلب إليه المعدات والأدوات اللازمة لتصنيعه مثل تجميع الطائرات وبناء السفن , ( أنظر الشكل ( 2 – 1 ) ) .

الشكل 2-1

·       المخطط القائم على نوع عملية التصنيع Process Layout :

في هذا النوع من المخططات ترتب ماكينات التصنيع في أقسام حسب نوع عملية التصنيع أي بعبارة أخرى حسب نوع الماكينة كما هو مبين في الشكل ( 2 – 2) , ويمثل هذا النوع من المخططات أكثر أنواع المصانع تقليديه وأكثرها شيوعا فمثلا تكون ماكينات المخارط ( Lathe Machines )  في قسم قائم بذاته وكذلك تكون ماكينات التفريز ( Milling Machines )  في قسم أخر ويلاحظ في هذا النوع من المخططات وجود عمليات التشغيل الأولية ( التخشين )  في موقع قريب من جهة تخزين الخامات والمواد الداخلة في التصنيع بينما تكون عمليات التشطيب في موقع قريب من موقع تخزين القطع المكتملة التصنيع , والمخطط من هذا النوع  يمثل المثال المعتاد في حالتي الإنتاج بالطلبية ( Job shop Production ) , والإنتاج بنظام الدفع ( Batch Production ) .

الشكل 2-2

·       المخطط القائم على المنتج Product Layout:

تتميز بانخفاض مستوى المخزون من المنتجات غير المكتملة بين مراحل التصنيع المختلفة , أنظر الشكل ( 2 – 3 ) .

الشكل 2-3

ويمكن تقسيم تطبيقات هذا النوع من المخططات إلى نوعين كما يلي :

أ - خطوط السريان ( Flow Lines ) :

 بدأ هذا النوع من المخططات على يد هنري فورد بالولايات المتحدة الامريكيه في مدينة ديترويت في مطلع القرن العشرين ميلادي , و الذي طور خط التجميع الذي تمر عبره مجمعات مكتملة جزئيا على سير نقل ( Conveyor  ) حيث تضاف إلى هذه المجمعات الأجزاء الناقصة لتكتمل تدريجيا أثناء مرورها بمحطات التجميع المرتبة على طول الخط .

هذا الأسلوب في التصنيع طور أصلا للتجميع و لكنه لاحقا امتد ليشمل أيضا عمليات التشغيل وسمى هذا التطبيق الأخير بماكينات الانتقال ( Transfer Machines ) .

ب - الإنتاج المستمر ( Continuous Production ) :

 يصمم المخطط خصيصا لإجراء التصنيع الذي هو في الأساس عمل واحد وخير مثال لذلك مصفاة لإنتاج النفط .

·       مخطط تكنولوجيا المجموعات Group Technology:

هي فلسفة تصنيعية تم تطويرها في الاتحاد السوفيتي سابقا مع بداية الخمسينيات الميلادية و تم اعتمادها كأسلوب تصنيعي في كل من اليابان و أوروبا خلال سنوات 1970 و لم تدخل الولايات الأمريكية المتحدة إلا في منتصف 1980 م. تقوم هذه الفلسفة التصنيعية على تحديد وتصنيف المنتجات للاستفادة من مزايا تشابهها في التصميم والتصنيع في عملية أنتاجها. المنتجات المتشابهة تكون ما يسمى بالأسر والماكينات المستخدمة لتصنيع الأسرة تسمى مجموعة .  يمكن اعتبار مخطط تكنولوجيا المجموعات والذي يسمى تطبيقه في نظم التصنيع بالتصنيع بنظام الخلايا اختراعا لا يقل أهمية عن اختراع التحكم الرقمي أو الإنسان الآلي .

 الشكل يوضح استعمال تكنولوجيا المجموعات لإنتاج مجموعات من القطع المتشابهة في الشكل أو حسب طبيعة عملية التصنيع.

2- 4   تصنيف نظم التصنيع على أساس حجم ومعدل الإنتاج :

يمكن تصنيف نظم التصنيع طبقا لحجم ومعدل الإنتاج للأنواع التالية :

1-  الإنتاج بالطلبية : يتميز هذا النوع من نظم التصنيع بانخفاض حجم الإنتاج ويكون الطلب الذي تتلقاه الجهة المصنعة عادة لعدد محدود من نوع معين وغالبا ما يكون المراد تصنيع وحدة واحدة فقط من النوع المطلوب . مهمته هي مقابلة طلبات الزبائن التي تتميز بالتنوع الشديد  ويتطلب إن تكون ماكينات الإنتاج من نوع ماكينات الإغراض العامة .

2-  الإنتاج على دفعات : وهذا النوع يشمل أنتاح كميات من نوع واحد بحجم أنتاج متوسط وقد يتم إنتاجها مرة واحده فقط أو قد يتكرر بعد فترات معلومة ويكون الغرض من الإنتاج عادة الوفاء بطلب مستمر معلوم لزبون معين .

3-  الإنتاج الكمي :  هو نظام التصنيع ذو إنتاج مستمر ومتخصص في إنتاج منتجات متطايقة ويتميز بضخامة حجم الإنتاج واستعمال ماكينات مصممة خصيصا لإنتاج منتج معين كما يتميز بضخامة حجم الطلب على منتوجاته .  ولذلك إن ماكينات الإنتاج في هذه الحالة هي من النوع المتخصص الإغراض أكثر من إن تكون عامة الإغراض .

2-5   تصنيف نظم التصنيع طبقا لنوع المادة الخام :

يتم في هذه الحالة تصنيف نظم التصنيع حسب نوع الخامة التي يتم تحويلها إلى منتجات مباشرة أو تجهيزها للاستخدام في صناعات أخرى .   

   وعلى هذا الأساس نستطيع تقسيم نظم التصنيع إلى الأنواع التالية :

1-  الصناعات المعدنية :  وهي التي يتم فيها استخلاص المعادن من خامتها وتجهيزها بصورة محددة أو مقاطع هندسية قياسية تمكن من استخدامها في صناعات أخرى مثل الصناعات الهندسة وتحتاج الصناعات المعدنية إلى مقدرات هندسيه وتقنية عالية .

2-  الصناعات الهندسية : هي الصناعات التي تقول بتحويل  منتجات الصناعات المعدنية إلى سلع إنتاجية مثل ما كينات العدد وأدوات القطع أو سلع استهلاكية  مثل أجهزة المنزلية والسيارات  وتحتاج مثل هذه الصناعات إلى إفراد ذي تأهيل وخبرات هندسية وتقنية مرتفعه ,  وتشكل هذه الصناعات صناعة محورية .

3-  الصناعات الكيميائية : هي الصناعات التي تعتمد على عمليات فيزيائيه وكيميائية لمعالجة الخامات المختلفة وتحويلها إلي منتجات وذلك مثل صناعات البتروكيمائيات والأسمدة والزجاج والقلويات وغيرها .

4-  صناعات الغزل والنسيج : هي الصناعات التي يتم فيها تحويل الألياف الطبيعية والصناعية إلى خيوط ومنسوجات وحبال وسيور وغيرها .

5-  الصناعات الغذائية : هي الصناعات العاملة في حفظ وتعبئة وتصنيع مختلف المنتجات الزراعية والحيوانية في شكل أغذية محفوظة أو معلبة أو مشروبات أو حلويات .

English : This chapter focuses on the classification of manufacturing systems based on the nature of the product, the nature of the raw material and the production rate and the technology used.

     للمزيد من المعلومات عن هذا الباب يمكنك عزيزي الطالب زيارة الارتباطات التالية

مواقع علمية على الانترنت

مقاطع فيديو من الانترنت

Lecture 01 - Movie - 3D Factory Simulation using RobCAD software

Lecture 01 - Movie - Factory Automation / Material Handling

Lecture 01 - Movie - Manufacturing Cell with Part Inspection process (Vision system) 

Lecture 01 - Movie - Manufacturing Cell/Material Handling

Lecture 01 - Movie-Turning Center/Lathe - turning operations 

العودة إلى الصفحة الرئيسية

إسم الطالب

فريق تطوير الموقع

محمد حمزة الصحفي

عبد الله حمود الشمري

سليمان الحميدي الجهني

عبد الرحمن ناصر الرشيدي

فهد محمد المنصوري

تم إعداد الصفحة بإشراف :   د. محمد أحمد عيشوني  

أستاذ مساعد -  قسم التقنية الميكانيكية - الكلية التقنية بحائل    -   مارس 2007 م       

    البريد الإلكتروني   : m_aichouni@yahoo.co.uk