KURZUS: Gyártási folyamatok és szimulációs technikák

MODUL: II. modul: Modell építés Plant Simuation segítségével

11. lecke: Mintapélda

| Cél: A tananyag célja, hogy a hallgató egy mintapélda segítségével betekintést nyerjen a szimulációs modell készítési folyamat megoldásába a feladat megfogalmazástól az eredmények kiértékeléséig.
Követelmények: Ön akkor sajátította el megfelelően a tananyagot, ha képes
megérteni a kiírás során megfogalmazott modellezési feladatot, a mintafeladatban szereplő gyártósor objektumokból való felépítésére, a mintafeladatban szereplő gyártósor parametrizálására, elvégezni az emberi erőforrásokra vonatkozó beállításokat, a szállítással kapcsolatos beállítások elvégzésére, a modellezés kiértékeléséhez szükséges objektumok beállítására.
Időszükséglet: A tananyag elsajátításához körülbelül 60 percre lesz szüksége.
Kulcsfogalmak
mintamodell, esettanulmány, modellezési folyamat.
1. Mintafeladat bemutatása
Olvassa el és értelmezze a mintapéldára vonatkozó feladatkiírást.
A mintapélda részletes bemutatásával segít a hallgatónak megérteni és elsajátítani egy összetett szimulációs modell felépítésére vonatkozó sajátosságokat. A mintapélda során bemutatásra kerül a modellezni kívánt feladat leírása és annak gyakorlati megvalósítása valamint a modellezés során felmerülő specifikus beállítások ismertetése.
A mintapélda egy gyártó folyamat modellezésébe nyújt betekintést. A gyártási folyamat során az adott gyártósoron egy időben többféle termék gyártása történik. A gyártósor vonalvezetésében elágazás is található, amely során, az egyik ágon az adott termékekhez plusz alkatrész beszerelése történik. A folyamat végén egy minőség ellenőrző állomás is található, amely után a hibás termék egy javítókör segítségével visszatér a főágba. A gyártósort automata és manuális állomások alkotják. A manuális állomások emberi erőforrás hozzárendelésével működnek a beállított műszakrendnek megfelelően. A folyamatban található egyaránt Állomás, Párhuzamos Állomás, Szerelőállomás, Szétszerelés, Puffer, Áramlásvezérlő. A termékek továbbítása paletták modellezésével történik, a gyártási folyamat végén a termék raktárba kerül, a paletta pedig egy visszacsatolt ágon a folyamat elejére. A raktárból Szállítóeszköz segítségével göngyölt formában elszállításra kerülnek a termékek. A modellezés kiértékelésekor vizsgáljuk az anyagáramlási irányokat, a műveleti helyek kihasználtságát, a gyártásközi és -végi tárolók telítettségi mutatóit.
Szimulációs mintamodell
113. ábra
2. Gyártósor felépítése objektumok segítségével
Olvassa el figyelmesen és számítógépe segítségével építse fel gyártósort.
Első lépésben az Eszköztárban elérhető objektumok segítségével leképezzük a folyamatot a megfelelő elrendezés figyelembevételével, majd az egyes objektumokat az anyagáramlási iránynak megfelelőn Összekötők segítségével összekapcsoljuk (114. ábra).
A gyártósort képező objektumok
114. ábra
A következő lépésben a tevékenységeket jelölő objektumokat átnevezzük, az M-es kezdőbetűvel a manuális az A-s kezdőbetűvel az automata folyamatokat jelképezzük (115. ábra). Az átnevezés után célszerű esztétikusan egymáshoz igazítani az objektumokat. A mintapélda során az átnevezésnél a cimkét is azonos névvel látjuk el, majd a megjelenő szövegrészek túlzsúfoltságát elkerülve az MU nevek megjelenítését kikapcsoljuk, a Címke megjelenítését bekapcsoljuk.
Gyártósor layout
115. ábra
Mozgó objektumok (MU) definiálása
A modellezés során többféle MU-t szeretnénk használni, ezeket létre kell hozni és parametrizálni kell. Az Osztálykönyvtár/MU mappában található Darab objektumból egy másolatot hozunk létre és Turbo névvel ellátjuk. A meglévő Darab és az új Turbo nevű elemeinket csak grafikusan fogjuk megkülönböztetni, ennek beállítását a megnyitás után a Grafika fülön találjuk (116. ábra).
Darab típusú mozgó objektumok grafikai beállításai
116. ábra
Ezen kívül a Konténer és a Szállítóeszköz tulajdonságait is definiálnunk kell. A Konténer kapacitását 1-re (117. ábra), a Szállítóeszköz kapacitását 5-re kell beállítani (118. ábra). A grafikus megjelenítés szabadon választható.
Konténer kapacitás beállítás
117. ábra
Szállítóeszköz kapacitás beállítás
118. ábra
Eseményvezérlő
A gyártósor szimulációs futását egy mintahétig szeretnénk vizsgálni, ezért a szimuláció kezdetét és végét az Eseményvezérlő segítségével be kell állítani.
Eseményvezérlő beállításai
119. ábra
A későbbiekben beállítandó műszakrend alapján a kezdő dátumot egy hétfői napra és 6:00-ra választjuk. A szimuláció futását egy hétig szeretnénk vizsgálni, ezért a Vége időpontnál 7 napot állítunk be.
3. Objektum tulajdonságok beállítása, parametrizálás
Olvassa el, és a korábban létrehozott gyártósor parametrizálását végezze el.
A 114. ábra elnevezései alapján különböztetjük meg és végezzük el az egyes bementek beállításait.
Bemenet: Intervallum alapján, sorrend ciklikusan típusú MU generálás, táblázat segítségével négy különböző elnevezéssel.
Bemenet beállítások
120. ábra
Bemenet1: Intervallum alapján, konstans MU generálás Turbo típusú elemmel.
Bemenet1 beállítások
121. ábra
Bemenet2: 10 darab konstans MU generálás Konténer típusú elemmel.
Bemenet2 beállítások
122. ábra
Az A1 automata szerelő állomás beállítása során az alsó ágról érkező palettára egy darab bal oldali ágról érkező motor kerül rá. Szerelési tábla nem szükséges, a fő MU érkezési elődága az alsó ág, a szerelés módja az MU-k összekapcsolása és a kilépő MU a fő MU.
Az A2_A3_A4 automata párhuzamos műveletű állomás egyszerre három műveleti hellyel rendelkezik. A feldolgozás megkezdődik egyesével is, nem csak telített állomás esetén.
Az M3 manuális állomáson összeszerelésre kerül a főágról érkező motor és a mellékágról érkező turbó. Szerelési tábla nincs, a fő MU érkezési elődága a főág, a szerelés módja az MU-k törlése, kilépő MU a fő MU.
Az A6 automata szétszerelő állomáson történik a motor palettáról való levétele. A paletták a főágban felfelé folytatják útjukat, a motorok pedig a raktár funkciót ellátó pufferbe kerülnek. Szétszerelés módja az MU szétkapcsolása, a fő MU a felső ágra kerül, a kilépő MU a fő MU.
A felső ágon található Áramlásvezérlő segítségével a motorok anyagáramlási iránya kettéválasztásra kerül. A rövidebb ágra a motorok 40%-a, a hosszabbik ágra, ahol a turbó beszerelés történik, a motorok 60%-a megy.
Áramlásvezérlő beállítások
123. ábra
Az alsó ágon található Áramlásvezérlő - amelyet QS névre módosítottunk - segítségével 10%-át a motoroknak a visszahurkolt felső ágra irányítunk, a 90% a főágban folytatja az útját.
A Vázlathoz adott Attribútum Kezelő segítségével a manuális és az automata állomások valamint a pufferek beállításait központosítva fogjuk elvégezni. Első lépésben az objektumokat hozzárendeljük az Attribútum Kezelőhöz, majd kiválasztjuk a szükséges attribútumokat (műveleti idő, kapacitás, rendelkezésre állás, javítási idő) és beállítjuk a megfelelő paramétereket.
Attribútum kezelő
124. ábra
4. Emberi erőforrás hozzárendelése a manuális műveletekhez
Olvassa el és végezze el a modelljében az emberi erőforrások modellezéséhez szükséges beállításokat.
A manuális (M-es) állomások tevékenységét emberi erőforrás segítségével szeretnénk szimulálni. Az emberi erőforrásokkal kapcsolatos objektumok és beállítások elvégzése előtt szükséges elvégezni egy Műszaknaptár hozzáadását a Vázlathoz és annak műszakokra bontott definiálását (125. ábra).
Műszaknaptár
125. ábra
A manuális állomásokhoz is hozzá kell rendelni a műszaknaptár felügyeletet, amit az egyes állomások (M1, M2, M3, M4, Javito) megnyitása után a Kontrollok fülön lehet végrehajtani.
Műszaknaptár hozzáadása művelethez
126. ábra
A beállítások elvégzése után a manuális állomások mellé az Eszköztár/Erőforrások fül alól Munkahelyet rendelünk, valamint a Szervező és Dolgozó Csoport objektumot (127. ábra).
Munkahely hozzárendelés
127. ábra
Első lépésben beállítjuk a Dolgozó Csoport objektumot. A főablakban a Szervező és a Műszaknaptár objektumot meghivatkozzuk és a közlekedés módjánál az Átsugárzás munkahelyre opciót választva a közlekedő utak modellezését elhanyagoljuk. A Készítési táblázat segítségével beállítjuk az egyes műszakokban rendelkezésre álló dolgozók számát (128. ábra). A műszaknevek megegyeznek a korábban a Műszaknaptárban definiált elnevezésekkel.
Dolgozó csoport beállítások
128. ábra
Második lépésben a munkahelyekhez tartozó állomásokon beállítjuk az emberi erőforrásra vonatkozó igényeinket. Az Importáló fül, Dolgozik fül segítségével aktívvá tesszük az igényt és meghivatkozzuk a Szervező objektumot (129. ábra).
Manuális műveleti helyek beállítása
129. ábra
Az eddigi beállítások elvégzése után a szimulációs modell működőképes állapotba került. A szimulációs futás addig fog futni, amíg a gyártósor végén lévő puffer objektum feltelítődik motorral, ezután visszatorlódik a rendszer. Ennek elkerülésére a raktár kapacitás felszabadítása végett az elkészült motorokat el fogjuk szállítani a raktárból.
5. Szállítási problémakör megoldása
Olvassa el, építse fel és állítsa be a szállítási megoldásra vonatkozó paramétereket.
Első lépésben a szállítási részhez szükséges objektumokat kell a Vázlathoz hozzáadni és megfelelő módon összekötni, elhelyezni (130. ábra).
Szállításhoz szükséges objektumok
130. ábra
A szállítást a lecke elején parametrizált Szállítóeszköz segítségével hajtjuk végre. A Bemenet3 objektum segítségével egy darab Szállítóeszközt generálunk. Az mintapélda során elkészített út hossza ~80 m, de ennek hossza és formája is lehet tetszőleges.
A fel és lepakolás beállításhoz TransferStation-öket alkalmazunk. Felrakodás során a motorok a pufferből az útra kerülnek, lerakodás esetén az útról a szállítószalagra. Hosszorientált objektumoknál figyelni kell a szenzor pozíciók megfelelő megadására. Felrakodás esetén a szállítóeszközünk kapacitásának megfelelően öt darab motor pakolunk fel.
Felpakolás beállítása
131. ábra
6. Grafikus beállítások
Lehetőség van a modell esztétikai megjelenésének fokozása, különböző vektor grafikai elemek megadásával. Ezeket a Vázlat/Vektor grafika fülön (132. ábra) találjuk.
Vázlat vektor grafika
132. ábra
Itt lehetőségünk van különböző alakzatok formájában a gyártósorunk, szállítási modulunk valamint a segédobjektumok mögé hátteret készíteni. Bármely objektumforma kiválasztása és Vázlatba történő rajzolása után az újonnan létrehozott grafikai elemre duplán kattintva beállíthatjuk a pontos megjelenési paramétereit.
7. Kiértékelés, diagramok
Olvassa el és állítsa be a kiértékelési megoldásokkal kapcsolatos beállításokat.
A kiértékelés során az anyagáramlási irányokat, a munkahelyek kihasználtságát és a gyártásközi és -végi tárolók telítettségi mutatóit fogjuk elemezni.
Kiértékelési objektumok
133. ábra
SankeyDiagram segítségével az anyagáramlási irányokat fogjuk vizsgálni. A Vázlathoz való hozzáadás után a vizsgálni kívánt MU-ot kell megadni, amely a motor lesz. A motor Darab típusú objektumból hoztuk létre, ezért annak az elérési útvonalát kell megadni.
Grafikon segítségével a munkahelyek kihasználtságát fogjuk elemezni. Az objektumokat az anyagáramlás irányának megfelelően (M1, A1, A2_A3_A4, M2, M3 A5, M4, Javito, A6) húzás-ejtés módszerével hozzáadjuk a Grafikonhoz az Erőforrás statisztika opciót választva. Az objektumok beállításán kívül egyéb dolgunk nincs, a kapott grafikonon láthatóvá válnak az egyes munkahelyek kihasználtsági állapotai (134. ábra).
Erőforrás statisztika grafikon
134. ábra
Egy másik Grafikon segítségével a gyártásközi és -végi tárolók telítettségi mutatóit fogjuk vizsgálni. Az objektumokat (Puffer, Puffer1, Puffer2) húzás-ejtés módszerével hozzáadjuk a Grafikonhoz a Kihasználtság opciót választva. Majd a Grafikon kezelőfelületén a Kijelző fülön a Plotter kategóriát választjuk. Ezután a Tengelyek fülön is elvégezzük a szükséges beállításokat. A megjelenítendő értékek számát az alapbeállításhoz képest tized nagyságrenddel megemeljük és aktiváljuk a görgetősávot. Az Y tartományt a vizsgált tárolók legmagasabb kapacitásához állítjuk 10-es mennyiségre. Az X értéket, ami az egyszerre megjelenítésre kerülő időintervallumot jelenti, ebben az esetben 8 órára állítjuk. A kijelzős és tengelyek fülön elvégzett beállítások azt fogják eredményezni, hogy a szimulációs futás elteltének függvényében a diagramra mindig a pillanatnyi érték fog kirajzolódni (135. ábra) és a görgetősáv aktiválásával a korábbi értékek is visszakereshetők.
Puffer telítettségek megjelenítése
135. ábra