Az irányítási feladat egyes elemeit az alábbi ábrában foglaltuk össze.
Az irányítási feladat Logisztikai feladat: amelynél meg kell adni, hogy anyag, eszköz: −
milyen fajtájú, méretű, alakú, tömegű, különleges kezelést igénylő,
−
legkorábban mikortól, legkésőbben meddig kell elszállítani,
−
hová, milyen úton, pályán kell mozgatni,
−
mikor érkezhet be legkorábban, meddig érkezhet be legkésőbb,
−
feladási- ill. leadási helyek jellemzői.
1
Legfontosabb
–
logisztikai
rendszer
irányításánál
érvényesítendő – célfüggvények a következők: −
rendelések átfutási ideje minimális legyen,
−
a termék vagy terméksorozatnál legyen minimális az átfutási idő,
−
a termelési és gyártási folyamatnál jelentkező készletszintek legyenek minimálisak,
−
a kiszállításoknál a határidőknél „nulla” vagy minimális legyen a késési idő,
−
a termelési és logisztikai kapacitások kihasználása optimális legyen,
−
a logisztikai költségek minimális legyenek, ill. a logisztikai teljesítmények mennyiségi, ill. minőségi hiányosságából származó veszteségek minimálisak legyenek,
−
a rendszer egyes elemeinek csatlakozási pontjain minimális legyen a várakozási sor hossza, minimális legyen a várakozási idő.
2
Az irányítási stratégiákat két részfeladat csoportra kell megadni: diszponálási feladatokra: −
kiszolgálási sorrendre,
−
prioritásra (feladat, termék, termelő vagy anyagáramlási eszköz),
−
eszközöknek,
embereknek
feladatokhoz
való
hozzárendelésére, −
az anyagáramnál több forrás és nyelő (cél) megválasztására
ellenőrzési feladatokra: −
ellenőrzési helyekre, időpontokra, ütemekre,
−
ellenőrizendő jellemzőkre,
−
ellenőrzést végző eszközökre, emberekre.
A diszponáláshoz használatos stratégiák ismerete alapján elvégezhető
a
diszponálás.
A
diszponálások
alapján
következik az irányítási feladat végrehajtása, vagyis az anyagáramlási gépek, berendezések vezérlése, működtetése. Kézi vezérlést az ember hajtja végre. Vezetőnélküli rendszereknél közvetlenül a számítógép végzi a vezérlést. Kézi anyagmozgatásnál nem csak vezérlést, hanem az erőátvitelben és kifejtésében is részt vesz az ember.
3
2. ábra A logisztikai rendszer irányításának információs csatornái
3. ábra A logisztika irányításának teljes információs rendszere
4
Az egyes részek között az adatáramlás lehet folyamatos és zárt, vagyis on-line, amely emberi beavatkozást nem igényel, ill. lehet szakaszos és nyitott vagyis off-line, amely emberi közreműködést kíván meg. A 4. ábra két szélső esetet mutat be, a 4.a. ábrában minden kapcsolati elem on-line, ill. a 4.b. ábra minden elem off-line. Az összes lehetséges adatáramlási változatot az 1. táblázatban foglaltuk össze, két esetet zártunk, amikor az adatátvitel előtti on-line kapcsolatot online követne.
a.)
b.)
4. ábra Logisztikai rendszer számítógépes irányítása 5
Példaképpen nézzünk meg az egyes részek on-line, ill. off-line kapcsolataira egy-egy lehetséges változatot: −
−
−
−
−
−
ha a diszponáló számítógép képes abban az időpontban kiadni az utasításokat, amely az a végrehajtás szempontjából az optimális, akkor on-line a diszponálás, ha meghatározott időszakonként kerülnek a diszponáló utasítások kiadásra, akkor a számítógép off-line üzemmódban működik, ha a diszponáló számítógép az utasításait vezetéken – vagy ha logisztikai rendszer elemei, amelyhez el kell jutni az adatoknak mobilok – akkor vezeték nélküli adatátvitelt ((pl.: zárt helyiségben infravörös rádiófrekvenciás, közlekedési pályán mozgó járműveknél műholdas adatátviteli rendszer) kell alkalmazni, ha off-line adatátvitelt alkalmazunk a diszponáló számítógép és a logisztikai rendszer között, akkor a szükséges adatokat csak a rendszer meghatározott pontjain és/vagy meghatározott időpontban lehet megkapni (pl.: egy technológiai berendezéshez beépített számítógépes terminál), ha on-line történik a logisztikai rendszer vezérlése, akkor az adatok közvetlen a logisztikai berendezések végrehajtó szervéhez jutnak ember közreműködése nélkül (pl.: vezetőnélküli targonca vagy vezetőnélküli daru indítása, megállása stb.), ha off-line vezérlik a logisztikai berendezést, akkor az ember hajtja végre a vezérlő utasításokat, amit pl.: egy fedélzeti displayról kap vagy darukezelő fedélzeti termináljáról kapja a vezérlő utasításokat,
6
−
−
−
−
−
−
ha on-line úton történik a logisztikai rendszerből az adatgyűjtés, akkor adatokat mérőelemeknek, szenzoroknak vagy kódoknak kell automatikusan szolgáltatni (pl.: egy görgőstároló súlyérzékelő jelzi az egységrakomány hiányt), ha off-line úton történik az adatgyűjtés, akkor az adatokat az emberi megfigyelésekből nyerik és adatbeviteli egységeken keresztül jutnak be az adatátviteli rendszerbe (pl.: emberi megfigyelés, vagy technológiai berendezés kezelőjének jelzése alapján egy terminálon keresztül kerül megadásra a munkadarab beszállításának az igénye), ha a logisztikai rendszer és a diszponáló számítógép közötti adatátvitel on-line, akkor a rendszerből gyűjtött adatok folyamatosan áramolhatnak az adat előállásának az időpontjától csak hasonló technikákkal, mint amit már az előzőekben megadtunk lehet ez esetben is eredményesen áramoltatni, ha a logisztikai rendszer és a diszponáló számítógép között off-line az adatátvitel, akkor emberi adatvitellel szakaszosan meghatározott helyen, ill. időpontban kerülhet az adatátviteli rendszerbe, ha a diszponáló számítógéphez on-line a bemenő adatrendszer, a gyűjtött adatok automatikusan íródnak be a számítógép tárolójába (pl.: a tároló görgő súlyérzékelő jele folyamatosan kerül el a diszponáló számítógéphez), ha a diszponáló számítógéphez off-line jutnak el a gyűjtött adatok, akkor azokat adott helyeken, adott időpontokat kell összesítve bevinni.
7
on-line
Adat átvitel LR-Szg között on-line
on-line
on-line
on-line
on-line
on-line
off-line
off-line
on-line
on-line
on-line
on-line
on-line
off-line
on-line
on-line
on-line
5
on-line
on-line
on-line
off-line
off-line
on-line
6
on-line
on-line
on-line
on-line
on-line
off-line
7
off-line
off-line
off-line
off-line
on-line
off-line
8
off-line
off-line
off-line
off-line
off-line
on-line
9
off-line
off-line
off-line
off-line
off-line
off-line
10
off-line
off-line
off-line
on-line
off-line
off-line
11
off-line
off-line
on-line
off-line
off-line
off-line
12
on-line
on-line
off-line
off-line
off-line
off-line
13
off-line
off-line
off-line
off-line
off-line
off-line
Adatátvitel Diszpo Szg-LR Vezérlés nálás között
Adat gyűjtés LR-ből
1
on-line
on-line
on-line
2
off-line
off-line
3
off-line
4
Sorszám
Adat átvitel
8
A termelési logisztikai rendszer irányítási szintjei 9
Logisztikai rendszerek osztott intelligenciás kooperatív irányítása A logisztikai rendszer irányításában nemcsak 5. ábrán feltüntetett hierarchia érvényesül, hanem a nagy méretek, a bonyolult struktúra
szükségessé
teszi,
olyan
autonóm
egységek,
intelligenciák kialakítását, amely egy-egy feladatot ill. feladat csoportot önálló oldanak meg. Így egy-egy autonóm egységhez csak
azok
szükségesek.
az
információk
Az
osztott
áramolnak, intelligenciás
amelyek
részükre
irányítás
egyben
kooperatív és koordinált, ami azt az autonóm egységek között horizontális és vertikális információáramlás biztosít. A 6. ábra egy termelő vállalat logisztikai rendszerének osztott intelligenciás kooperatív rendszerét mutatja. A 6. ábra szerint a központi logisztikai irányító számítógép a logisztikai menedzser által megszabott koordináló utasításai mellett leosztja a feladatokat a beszerzési-termelési- és elosztási folyamatokat számítógépek között. Ezek számítógépek bizonyos döntéseket maguknak megtartva további irányítási szintekre osztják, egy-egy szinten több számítógép vagyis irányítási feladat megosztás lehetséges. Például a termelési logisztikát irányító számítógép szétosztja a feladatokat az üzemrészek közötti szállítási és rakodást irányító és raktározási folyamatokat
10
irányító számítógépekre. További horizontális megosztásra is sor kerülhet. Pl. az egyes termelő üzemek külön-külön rendelkeznek
termelési
logisztikai
számítógéppel.
Egy-egy
termelési folyamat külön-külön logisztikai irányító számítógépet kap, ugyancsak ilyen helyzetbe kerülhetnek a részfolyamatok is. Könnyen belátható, hogy milyen lényeges szerepe van a horizontális információ áramlásnak. Például a beszerzési logisztikai rendszernél a beszállítást ütemező és az elosztási logisztikával kiszállítást irányító számítógépek kooperálnak a tehergépkocsi minimális üres járatának elérése céljából. A 6. ábra csak a logisztikai irányító számítógépeket és kapcsolatait tünteti fel. A kapcsolódó rendszerek a környezet számítógépeiből csupán a legfontosabb a termelésirányító számítógép jelenik. A logisztikai irányítógép szoros kapcsolatot tart fenn még a vállalat terméktervező-technológiai folyamatok tervező- a minőségbiztosító támogató számítógépeivel. stb. ill. a külső partner közül a beszállítók-, a felhasználók- és logisztikai vállalatok számítógépeivel. Végül is megjelenik egy számítógépes
hálózat,
amelyre
rácsatlakozunk
az
egyes
vállalatok és a kialakított szabályok között bizonyos információk áramlanak.
11
A termelési logisztikai rendszer osztott intelligenciás irányítása
12
Példa az osztott intelligenciás számítógépes irányításra a termelési logisztikai folyamatban
13
Termelési logisztikai irányító számítógépnek három különböző alkatrészgyártás kiszolgálásának osztott, intelligenciás irányítása Az
1.
számítógép
alkatrészgyártás
automatizált
futódaruval, a 2. számítógép hajtott görgőspályákkal, a 3. számítógép.
automatizált
logisztikai
függősínpályával
részrendszereket
irányítja.
kiszolgált Az
egyes
alkatrészgyártó részfolyamatok közötti szállítás, ki-betárolást a rendszerbe hagyományos emelővillás targonca végzi, amely fedélzeti
számítógéppel
és
infravörös
adatátvitellel
rendelkezik. A logisztikai irányító számítógépek közötti munkamegosztás a következő: A termelési logisztikai folyamatot irányító számítógép helyezkedik a felső szinten és a következő feladatokat végzi el: −
behívja
az
egyes
alkatrészgyártó
részfolyamatokhoz
szükséges alapanyagokat és irányítja a kiszállításokat az egyes alkatrészgyártó folyamatokhoz,
14
−
az alkatrészgyártó egységeknél elkészült kész alkatrészeket összegyűjtik és a targoncával kiszállítja a rendszerből,
−
ha egy alkatrész nem készül el a részére kijelölt részfolyamatnál, akkor átszállítja abba az alkatrész gyártó egységbe, ahol készre készülhet,
−
követi az alkatrészek útját a gyártórendszerben, pontosan nyilvántartva
mennyi
ideje
tartózkodik
már
a
gyártórendszerben, ill. mennyi ideig tartó technológiai műveletek vannak még hátra, −
kapcsolatot tart fenn a számítógép a termelésirányító számítógéppel és technológiai folyamatok közötti szállításrakodás-tárolás irányító számítógépekkel, ill. irányítja 1.sz.3.sz. rész logisztikai folyamatokat irányító számítógépeket,
−
megadja, hogy mely alkatrész megmunkálását végzi az egyes alkatrészgyártó részleg,
−
előírja, hogy milyen sorrendben, milyen technológiai berendezést kell felkeresni,
−
mikor kell kilépni készen az egyes elkészült alkatrésznek.
15
Az 1.sz.-3.sz. logisztikai részfolyamatokat irányító számítógépek
irányítják
az
alkatrészeknek
a
technológiai berendezések és műveletközi tárolók közötti mozgását, meghatározza, hogy a rendszerbe belépő alkatrész hová kerüljön: −
műveletközi tárolón vagy
−
valamelyik technológiai berendezésre
megadja azt, hogy ha technológiai berendezésen elkészül egy-egy munkadarab, akkor az hová kerüljön: −
közvetlenül menjen egy technológiai berendezéshez vagy műveletközi tárolóhoz,
−
ha felszabadul egy-egy technológiai berendezés, akkor honnan, milyen alkatrészt kell odairányítani egy olyan technológiai berendezéstől ahol már elkészült a munkadarab vagy műveletközi tároló ahol a soron következő műveletre várakozik vagy a külső rendszerből belépő munkadarabra van szüksége ezen munkahelynek, 16
−
irányítja az ütemezési, a műveletközi szállítást, vezérli a görgőspályát, ill. függősínpályát vagy utasítást ad a daruhídon lévő mikroprocesszornak,
−
ha elkészült egy-egy alkatrész egy –egy művelete jelzi
azt
az
„A”
jelű
logisztikát
irányító
számítógépnek, −
ha az alkatrész gyártása befejeződik vagy új alkatrészt kell
beléptetni,
akkor
szintén
az
„A”
jelű
számítógéppel lép kapcsolatba, −
horizontálisan kommunikálnak 1.sz.-3.sz. alkatrész gyártó egységek logisztika irányító számítógépei egymással akkor, ha az egyik gyártórendszerből abba a másikba kell átlépni oda, ahol el tud készülni.
17
Logisztikai rendszerek irányításának jellegzetes stratégiái Példaként néhány olyan stratégiát mutatunk be, amelyek elsősorban
a
termelési
logisztikában,
az
alkatrészgyártásban alkalmazhatók, bizonyos mértékben más területre például üzemek raktárak közötti szállításokra is adaptálható. Milyen sorrendben kerüljön kielégítésre a műveletközi szállítás? −
igények beérkezésének a sorrendjében,
−
a technológiai helyek adott prioritásának a sorrendjében,
−
a termékek adott prioritásának a sorrendjében,
−
az igények adott legkésőbbi beszállítási időrendjében.
Az
egyes
változatok
más-más
célfüggvényekre
érzékenyek, más-más körülményeknél célszerű realizálni. Például egyszerű irányítás technikák a legkorább beérkező igények, vagy előírt prioritások könnyen lekezelhetők. A termék illetve a technológiai helyek prioritása közül azt kell választani, amelynél késve történő beszállítás a nagyobb veszteséget okozza.
18
Jelölések: IT – Indító tároló, MT – Műveletközi tároló, KLT – Kitépő tároló, M – technológiai berendezés, BT – munkahelyi bemenő tároló, KT – munkahelyi kimenő tároló Technológiai berendezés anyagellátása
19
Honnan
kapjon
munkadarabot
egy
technológiai
berendezés? −
ha van megfelelő munkadarab valamelyik technológiai berendezés kimenő tárolóján, akkor onnan, ha több ilyen hely, akkor: • amelyik rövidebb úton, vagy rövidebb idő alatt érhető el, vagy • amelyik munkadarabot az adott technológiai berendezés készít el a legkisebb ráfordítással
−
amelyik munkadarab régebben készült el, ha nincs megfelelő munkadarab valamelyik technológiai berendezés kimenő tárolóján, akkor a műveletközi tárolóról kell szállítani,
−
ha több helyen található a műveletközi tárolón a kívánt anyag: • a közelebbi helyről, vagy • a régebben tárolt munkadarab kerül szállításra
−
ha nincs a műveletközi tárolón a kívánt munkadarab, akkor az indító tárolóból kell kiszállítani.
−
A döntésnél azt is számításba kell venni, hogy egy megkezdett sorozat folytatásáról van-e szó, vagy új sorozatot kell indítani. 20
Hová kerüljön egy munkadarab egy technológiai berendezésről? −
ha minden művelet elvégzésre került, a rendszerben, akkor a végtárolóra kell kiszállítani,
−
ha a soron következő műveletet végző technológiai berendezést a bemenő tároló tudja fogadni, akkor oda kell szállítani,
−
ha nem tudja fogadni a munkadarabot valamelyik technológiai berendezés, akkor a műveletközi tárolón legközelebbi helyére kerül.
Hová kerül a tárolón elhelyezésre a beszállított munkadarab? −
a technológiai berendezéstől legrövidebb idő alatt elérhető üres tárolórekeszbe kerül a rakomány,
−
a valószínűsíthető következő technológiai berendezéshez legközelebbi üres tárolórekeszbe kerül a rakomány
21
Hol várakozzon egy mobil szállítóeszköz a következő feladatra, ha befejezte a kiadott feladatot? A mobil szállítóeszközök várakozási helyének megválasztására a logisztikai rendszerek működésére általánosan megfogalmazott célfüggvények a következők: −
minimális energia ráfordítás: E=
FSh s h + FSü + s ü
η
+ E j = Min!
− FSh ; s h hasznos járat erő- és út szükséglete, − FSü ; s ü üresjárat erő- és útszükséglete, − E j járulékos energia szükséglet, − η energiaátalakítás hatásfoka. −
minimális átfutási idő: tf =
s h s ü1 + s ü 2 + + t wc = Min! vh vü
− s ü1 üresjárati úthossz a parkolóhelyre való futásig, − s ü 2 üresjárati úthossz a parkolóhely és igényhely között, − v h és v ü hasznos- és üresjárat sebessége, − t wc várakozás
a
szállítópályán
torlódás
miatt.
22
−
minimális a rendelési idő: t R = t ü 2 + t wT = Min!
− t ü 2 a parkolóhelyről az igény helyre való átfutási ideje, − t wT várakozás targoncára. − maximális a szállítóeszköz teljesítőképessége: Q=
1 th + tü1 + tü 2 + twc + twp
− t wp várakozás a parkolóhelyen, − tü1 a kiszolgált állomás és a parkolóhely közötti üresjárat futási ideje.
23
Milyen ütemben kövesse egymást a be- és kitárolás az átmenő magasraktári műveletközi tárolón?
Az állványkiszolgálógép vagy torony targoncával kiszolgált átmenő műveletközi tároló vázlatait a vázolja.
Átmenő magasraktári műveletközi tároló Látható, hogy a raktárba belépő QBE (t ) , ill. raktárból kilépő QKL (t )
rakományok intenzítása, a magastárolóba való
betárolás QBT (t ) , ill. a magastárolóból való kitárolás QKT (t ) intenzításai között nincs szinkrontás. Ezért szükséges a bemeneten és a kimeneten is átmeneti tárolót kialakítani.
24
Az átmeneti tároló kapacitásszükségletére mutat példát a következő ábra.
Átmenő tároló kapacitásszükséglete
25
A
műveletközi
be-
és
kitárolás
optimális
ütemének
meghatározásánál az üresjárat idők és a teljes be- és kitárolásra fordított idők hányadosának minimumát kell elérni.
ϕ=
Tü = Min! Tü + Th
ahol Tü ill. Th a vizsgált időszak alatti összes üresjárati ill. hasznos kiszolgálási időt jelöli. A Q optimális értékét meghatározza, az egy optimális idő alatti betárolási (p) és kitárolási (r) ütemek száma. Az átmenő magasraktári műveletközi tárolónál egy ciklusra vonatkozó be- és kitárolási folyamatot a következő ábra mutatja.
Átmenő tároló be- és kitárolási folyamata Műveletek: 1. 2. 3. 4. 5.
betárolás (PB1) üresjárat betárolás (PB2) üresjárat betárolás (PB3) p=3
6. 7. 8. 9.
üresjárat kitárolás (PK1) üresjárat kitárolás (PK2) r=2
26
Milyen legyen a két szabadságfokú mozgással történő kiszolgálás, a mozgások szinkronitása? Vizsgáljuk meg az xy síkban megoldandó kiszolgálási stratégiai kérdéseit, ha a feladat: −
x-y koordináta mozgással oldható,
−
mindkét mozgás kompetens sebessége ο ≤ v ≤ vmax között szabályozható és a két mozgás részben vagy egészben szinkron futhat,
célpont közelében való pozícionálási probléma nem képezi elemzésünket. Ha a K kezdőponttól kell az anyagot, árut a P(x;y) pontba mozgatni, szállítani, akkor a szállításra fordított idő:
⎧x ⎛ y ⎞⎫⎪ ⎜ t h = Max ⎨ ; ⎜ + Δt xy ⎟⎟⎬ ⎩vx ⎝ vx ⎠⎪⎭ ahol v x ; v y
a mozgások sebessége,
Δt xy
a késési idő, (aszinkronitás), amellyel az y irányú
mozgás később kezdődik az x irányú mozgástól. Ez esetben az irányítási stratégia fő eleme:
t h = Min! amit akkor lehet elérni, ha
v x = v x max; v y = v y max és Δt xy = 0 27
Két komponensű mozgás szinkronizálása 28
A kiszolgálási feladatok közül speciális esetnek számítanak a célpontok, amely koordinátáira jellemző, hogy vy y = tg α = x vx Vagyis tg α iránytengelyű egyenesen elhelyezhető pontokra jellemző, hogy mindkét mozgás komponensnek azonos időszükséglete
(t
x
= t y ) van. Így a két mozgás teljesen
szinkron futhat.
y Ha x ≠ tg α -val, akkor három stratégia követhető: a. A két mozgás szinkron indul a maximális sebességgel. Amikor a kisebb időszükségletet igénylő komponens elérte a kívánt koordinátát, a koordináta irányú mozgás befejeződik, a másik koordináta irányú mozgás a célpont eléréséig folytatódik.
29
b) A nagyobb időszükségletű mozgás elindul a maximális sebességgel. A kisebb időszükségletű mozgás komponense Δt Δt maximális sebességgel 2 időkéséssel indul, ill. 2 idővel előbb fejezi be a mozgást. ( Δt a két mozgás komponens
időszükségletének
különbsége.
Ezzel
a
megoldással elérhető, hogy kisebbek a mozgás dinamikus hatásai, mert kellően nagy Δt esetén a két mozgás indítási ill fékezési folyamatai nem esnek össze. c) A két mozgás szinkron indul, de maximális sebességgel csak a nagyobb időszükségletű. A kisebb időszükségletű sebesség úgy kerül meghatározásra, hogy mind két mozgás egy időpontban fejeződjön be. Ha
az
a
és
b
változatokat
összehasonlítjuk,
akkor
megállapítható, hogy a célfüggvény szempontjából mind egyenértékű. Eltérés dinamikus hatásokban, a hajtási energia felvételében,
a
pozicionálásra
való
hatásában
és
az
anyagmozgató berendezés elemeinek az élettartamára való hatásában
tér
el.
Ezek
a
hatások
különböző
típusú
anyagmozgató berendezésnél más-más mértékben jelennek meg.
30
Targoncás szállítás számítógépes irányítása Targoncás anyagmozgatásnál a hagyományos irányítással szemben
a
számítógépes
irányítás
azért
kiemelt
jelentőségű, mert számottevően tudja növelni a logisztikai feladatok
hatékonyágát,
a
termelési-szolgáltatási
teljesítőképességét, és csökkenti a költségeket. A targoncás anyagmozgatás számítógépes irányítása a következő előnyökkel jár: jelentősen növelheti a targoncás
szállítás,
be
és
kitárolás,
komissiózás
teljesítőképességét, növelheti a targoncákkal kiszolgált termelő
és
szolgáltató
egységek
kihasználtságát,
teljesítőképességét, azáltal, hogy: −
csökkentheti az üresjáratokat,
−
növelheti a teherbírás kihasználást,
−
csökkentheti a targoncák várakozási idejét,
−
minimalizálható a mozgások úthossza,
−
csökkenthető
a
targoncás
kiszállítás
igénylésének
rendelése. 31
További előnyök: −
az anyagmozgatást és a kapcsolódó anyagokat és árukat követhetővé teszik, ezek adatai a vállalat számítógépes
információs
rendszerébe
beépíthetők, −
használhatja
a
vállalat
számítógépes
integrált
adatrendszerét ezért az irányítás megfelelően friss, a teljes
rendszer
áttekinthető,
meghozható
információk alapján történhetnek a diszponálások, −
csökkenthető a szükséges targoncaszám, ezáltal, valamint
diagnosztikai
adatok
gyűjtésével
a
karbantartási költségek is csökkenthetők.
32
A targoncás anyagmozgatás számítógépes irányítása a kétségtelen beruházás igényes, de nem igényli minden esetben
új
targoncák
változtatásokkal
a
beszerzését,
meglévő
hanem
targoncák
bizonyos pótlólagos
automatizálásával megoldható a probléma (pl. fedélzeti intelligenciák telepítése, stb). Másrészt az esetek döntő részében rendelkezésre áll egy vállalati számítógépes információs rendszer, amelyhez való kapcsolódás általában - bizonyos interfészek kiépítésével megoldható.
Targoncás anyagmozgatás számítógépes irányításának általános modellje
33
A targoncás anyagmozgatás számítógépes irányításának általános elvét az előző ábra mutatja. A targoncás járatokat irányító számítógép diszponáló utasításokat ad a targoncáknak, visszajelzéseket kap a targonca által végzett feladatokról, ill. adatokat gyűjthet a logisztikai rendszerből. A targoncán lehet csak vezető,
vezető+fedélzeti
intelligencia
vagy
csak
fedélzeti
intelligencia. Így a vezérlések végrehajtását végezheti a vezető a fedélzeti intelligencia vagy vegyesen. A rendszerből való adatgyűjtés ill. az elvégzett feladatok végzése lehet automatikus (on-line) vagy off-line (kvázi). Az on-line féle adatgyűjtést úgy kell értelmezni, hogy a rendszerből folyamatosan adatgyűjtés csak ott lehetséges, ahol a targonca található, továbbá csak olyan adatokat tud gyűjteni, amilyen érzékelőkkel az adott targonca rendelkezik. A vezérlések végrehajtását végezheti a fedélzeti intelligencia, on-line vagy részben átadja a vezetőnek vagy továbbítja az irányító számítógépnek. A targoncás járatokat irányító számítógép és a targoncák között az információs kapcsolat lehet on-line folyamatos adatátvitel (rádiófrekvenciás vagy infravörös hullámú vezeték nélküli) ill. off-line vezetékes. A targoncás járatokat irányító számítógép információs
kapcsolatot
tart
a
logisztikai
részrendszerek
valamelyik számítógépével ill. a termelés tervezés és irányítás számítógépével.
34
A targoncás anyagmozgatás számítógépes irányításának különböző változatai a következő ábra struktúrájából vezethetők le.
Targoncás járatok számítógépes irányítási változatai
35
a. Hagyományos targoncák, off-line információs kapcsolat. A hagyományos targoncák off-line üzemmódban történő tevékenységét a következő szempontok alapján vizsgáljuk: −
a jelentkező, különböző feladatok és a rendelkezésre álló targoncák
közötti
diszponálási,
hozzárendelési
tevékenységek végrehajtása, −
az anyagmozgatási feladat végrehajtásának irányítása, felügyelete,
−
az anyagmozgatási feladat végrehajtásának visszajelzése, nyugtázása.
A jelentkező feladatok szétosztását a rendszer irányító számítógép végzi az alábbiak figyelembevételével: −
a
jelentkező
feladatokat
adott
idő
intervallumra
vonatkozóan kezeli, −
a rendelkezésre álló targoncákat és azok jellemzőit erre az adott idő intervallumra vonatkozóan kezeli,
−
a feladatok és a targoncák egymáshoz rendelése egy adott intervallumra
vonatkozóan
valósul
meg
(kötegelt
feldolgozás), A feladatokat papíron kapja meg a targonca kezelő, fixen telepített terminálon keresztül.
36
Az
anyagmozgatási
feladatok
végrehajtásának
irányítása, felügyelete itt nem jelent mást, mint a kötegelt feladatok végrehajtását, aminek gyakorlati végrehajtásába való közbeavatkozásra módosításra csak kivételes esetben van lehetőség amit a külön meg kell jelölni. A feladatok végrehajtásra vonatkozó visszaigazolás, nyugtázás csak az adott feladatcsomag végrehajtásának befejeztével valósul meg. Mind a kötegelt feladatok megkapása, mind ezek végrehajtására vonatkozó információk a targonca és a felügyeletet ellátó számítógép között fixen telepített terminálon keresztül valósulnak meg.
37
b, Hagyományos targoncák fedélzeti intelligenciával ellátva, de részben off-line információs kapcsolat. A hagyományos targoncák ebben az esetben is részben offline üzemmódban tartanak kapcsolatot a targoncás rendszert felügyelő számítógéppel. A targonca fedélzeti intelligenciája kötegelten kapja a számára előírt feladatokat. A rendszert felügyelő számítógépes hálózat csatlakozási helyén – amely nem feltétlenül fixen telepített terminál – a fedélzeti intelligencia kötegelten képes az információ átvételére. A targoncavezető
a
fedélzeti
intelligencia
display-ről
a
végrehajtási utasításnak megfelelő sorrendben kapja a feladatokat. Ez lehetővé teszi, hogy a feladatok időrendi sorrendben, felcserélés illetve összekeveredés mentesen kerüljenek végrehajtása. A feladatok teljesítésének folyamatos igazolásával lehetséges a tevékenység áttekintése, rálátást biztosít a feladat folyamat megvalósítására.
38
c, Hagyományos targonca fedélzeti intelligenciával, on-line rendszerű, folyamatos adatátvitellel. A mobil targonca és a rendszert felügyelő számítógép között egy rugalmas információs kapcsolat valósítható meg
vezeték
nélküli
adatátviteli
rendszerek
alkalmazásával. Az infravörös vagy rádiófrekvenciás információs kapcsolatok meghatározott térrészben kvázi on-line információs kapcsolatot tudnak biztosítani a felügyelő és végrehajtó szervek között. A feladatokat a targonca folyamatosan kapja a targoncás rendszert felügyelő számítógéptől. A feladat végrehajtásához szükséges targonca vezérlési feladatokat itt is az ember, a targonca vezetője végzi el. A feladat végrehajtásával kapcsolatos információk –a feladat végrehajtásának befejezése – azonnal visszajelzésre kerül a rendszert felügyelő számítógép számára. Ebben az esetben a feladatok végrehajtása percre készen követhető. Az új feladatok kiadása pedig a targoncás szállítási rendszer pillanatnyi állapotának függvényében lehetséges. 39
d,
Félautomatikus
targonca,
fedélzeti
intelligenciával, vezetőnélküli adatátvitellel. A félautomatikus megfogalmazás azt jelenti, hogy a vezetőtől
bizonyos
feladatokat
átvesznek,
úgy
a
végrehajtó szervek, hogy ezeket a fedélzeti intelligenciának ill. a környezetből a targoncára felszerelt érzékelők vezérlik.
Például
bizonyos
pályaszakaszokon
nyomkövetés, mozgások megállapítása, pozicionálása, indítása. A többi műveletek – például beleértve a komissiózást is – kézi marad. Az elvégzett feladatok nyugtázását, amely feladatok automatikus vezérlésűek, akkor általában a nyugtázások is on-lineok, a többi eset csak off-line lehet. On-line adatgyűjtéssel akkor és olyan adatnál kerülhet sor, ha a targoncán olyan észlelők (szenzorok, kódok+kódleolvasók, mérőelemek) kerülnek beépítésre. (pl. adott ponton való áthaladás, adott pontba való beépítés, bizonyos mozgások befejezése, be- és kilépési pont és hely azonosítása). Ezen jeleknek a targoncák irányítását végző számítógéphez való átfutási ideje attól függ, hogy az adatátvitel off-line vagy on-line. 40
e, Vezetőnélküli targonca, automatikus adatátvitel nélkül. A targoncás járatokat irányító számítógép adja át a diszponálási adatokat a fedélzeti intelligenciának offline módon. Az adatok átadása a hálózati csatlakozási pontok felkeresését, automatikus pozicionálást és csatlakozását kívánja meg a vezetőnélküli targoncától. Így egyrészt az új kiszolgálási feladatok másrészt az elvégzett feladatok nyugtázása, és az automatikusan gyűjtött adatok kötegelten kerülnek átadásra. A kötegelt mennyiségek legkisebb mennyisége egy kiszolgálási feladatra
vonatkozik.
Ilyenkor
nagy
lehet
az
adatátvitel értékében tett üresjárati idő. Minél több kiszolgálási feladat kerül be egy-egy kötegbe, annál kisebb lehet az adatátvitelhez kapcsolt üresjárati idő is, de pontatlanabbak az adatok, mert egy régebbi rendszer állapotból kerülnek az adatok kivételre. Jó megoldás, ha hálózati csatlakozási pont minden le- ill. feladási pontban
lehetséges.
A
vezérléseket
a
fedélzeti
intelligencia on-line módon végezheti. 41
f, Vezetőnélküli targonca automatikus adatátvitele (on-line). Ezen változatnál a diszponálást, a vezérlés és az adatgyűjtés on-line módon történhet. A vezetőnélküli targonca olyan szerkezeti elemekkel rendelkezik, amely alkalmas az egységrakományok automatikus felvételére, leadására,
átadására,
természetesen
illeszteni
kell
ezekhez a fel-, le- és átvitelhelyeket. Előfordulhat az ún. „kvázi on-line” adatátvitel is, ha rádiófrekvenciás vagy infravörös hullámú adatátvitel esetén előfordulnak „holt terek” vagyis olyan besugározatlan terek, amelyekben nem
lehetséges
lehelyezésével
adatátvitel. a
Az
„holtterek”
antennák elkerülhetők
helyes ill.
megengedhető a „kvázi on-line” adatátvitel is, ha az antenna szám növelése ill. nagyobb hatósugara költség többlete nagyobb mint a „kvázi on-line” adatátvitel is, ha az antenna szám növelése ill. nagyobb hatósugara költség többlete nagyobb, mint a „kvázi on-line” adatátvitelből származó veszteség.
42
g, Vezetőnélküli targonca, komissiózó robottal, automatikus adatátvitellel. Ezen
vezetőnélküli
diszponálás,
targoncánál
vezérlés
és
nem
adatgyűjtés
csak
a
történik
automatikusan, hanem rendelkezik olyan egységekkel is, amelyek automatikus komissiózás tesznek lehetővé. Vagyis a függőlegesen felfelé mozgó keresztirányban mozgó villa mellett egy asztalra kerül beépítésre a komissiózást végző robot és az a rakodólap ill. egységrakományképző eszköz, amin a komissiózó elhelyezésre kerül. A villa által a komissiózó asztal elé a tároló rekeszből kivett egységrakomány az abból a megfelelő mennyiségű és fajtájú áru komissiózása után a tároló rekeszbe visszakerül. Ha még további áruk szükségesek a komissióba, akkor a vezetőnélküli targonca
automatikusan
felkeresi
a
következő
tárolórekeszt és teszi mindezt, amíg az előírt komissió elkészült és ezt követően kiszállítja a komissiót a rendszerből.
43
A számítógéppel irányított targoncás a dolgozat bevezető részében
felvázolt
előnyök
érvényesüljenek,
akkor
az
irányításhoz jól előkészített, az adott faladatokhoz orientált egyszerűbb vagy összetettebb szoftvereket kell kidolgozni, vagy
a
meglévőket
adaptálni,
pre-és/vagy
post—
processzorokkal kiegészíteni. A targoncás járatok irányításához szükséges szoftverek kidolgozásához,
megválasztásához
ill.
adaptálásához
a
számítógépes
irányításánál
a
következő vizsgálatokat kell elvégezni: A
targoncás
járatok
következőket kell meghatározni: −
milyen diszponálási feladatok adódnak,
−
az egyes diszponálási feladatok: • milyen célfüggvényeket és feltételeket kell teljesíteni, • ehhez milyen stratégiát javasolhatók
−
milyen adatgyűjtés kell a diszponáláshoz gyűjteni: •
melyek
kapcsolódnak
a
targonca
tevékenységéhez
(szinkron fut a targonca mozgásával, •
melyek függetlenek a targonca mozgásától.
44
A következőkben néhány olyan jellegzetes diszponálási feladatot kívánunk bemutatni, amelyek világosan bizonyítja, hogy a targoncás járatok számítógépes irányítása milyen jelentős mértékben képes a termelési és szolgálási feladatokat intenzifikálására. On-line
rendszerű
számítógépes
irányítás
néhány
irányítási stratégiája Az on-line rendszerű számítógépes irányításnál folyamatosan gyűjtik a targoncás járatokhoz az adatokat, és közlik a targonca
vezetőjével
vagy
vezető
nélküli
esetben
a
targoncával. Így valós idejű számítógépes irányítás jöhet létre, amely mindig csak a soron következő kiszolgálási feladatra vonatkozik. A következőben arra a stratégiai kérdésre keresünk választ, hogy hol várakozzon a targonca a következőfeladatra, ha befejezte az előző feladatát?
45
1, A targonca azon az állomáson várakozik a következő feladatra, ahol az előző kiszolgálást befejezte
A targonca ott várakozik, ahol előző feladatát befejezte Ez esetben az F1 feladóhelyről elszállítja a rakományt a L2 leadó helyre. Ezen a helyen várakozik a következő feladatra. Ha beérkezik a következő feladata, amely szerint az F2 helyről a rakományt az L2 helyre kell elszállítani. ezen feladatnál a targonca tW időt várakozik, majd azt követően SÜ1 üresjárati úthossz megtétele után jut el a F2 indító állomásra. A járat
sÜ 1 , ahol v a targonca sebessége. E t = rendelési ideje R v megoldásnak az a feltétele, hogy az L1 leadóhely képes a számítógépes utasításokat fogadni.
46
2,
A
targonca
a
várható
kiszolgálási
feladatok
centrumában kialakított parkolóba várakozik Ez esetben, ha a targonca az L1-ben befejezte a feladatát az L1-ből üresjárattal befut a P parkolóhelyre. ha amíg a targonca beérkezik a parkolóba nem jön számára feladat, akkor ott várakozik. Azt követően elmegy üresjárattal az F2 állomásba, felveszi a rakományt, amit elvisz L2 állomásba. Innen üresjárattal visszafut a targonca parkolóba. Ha 1 és 2 változatokat összehasonlítjuk a következőket állapíthatjuk meg: −
a kisebb üresjárati hossz és az ezzel arányos üzemanyag felhasználás általában a 1 esetben kedvezőbb, mint 2 esetben,
−
a rendelési idő a 2 esetben a kedvezőbb, mint a 1 esetben, mert • az üresjáratok egy részét a várakozási idők alatt teszi meg, • a parkolóhelyhez átlagosan közelebb van, mint az előző L1 leadóhely.
A targonca egy centrumban kialakított parkolóban várakozik
47
3, A targonca előző feladatát befejezve a parkoló felé tart, de
folyamatosan
kapcsolatot
tart
az
irányító
számítógéppel (pl: infravörös hullámú vagy rádiófrekvenciás adatátvitel).
A parkolóba tartó targonca folyamatosan kommunikál az irányító számítógéppel Ebben a targonca, ha az L1-ben befejezve feladatát és elindul üresjárattal a P parkolóba. Ha menetközben új feladatot kap a targonca a számítógéptől, akkor F2 irányba fordul és halad a kiszolgálási feladat kezdőpontja felé. Ha ezen esetet összehasonlítjuk az előző két esettel, megállapítható, hogy a 3 esetben: −
a rendelési idő a 2-höz képest általában tovább csökken,
−
az üresjárat is általában kisebb, mint 2 esetben ill. bizonyos esetben kisebb lehet 1 esetben, esetben kapottól is.
48
