Gyártási folyamatok szimulációja Készítette: Dr. Jósvai János, Szántó Norbert ISBN 978-615-5391-49-1
Tartalom 1. modul: A gyártás szimuláció alapjai .................................................................................................. 4 1. lecke: Bevezetés a gyártás szimulációba ............................................................................................. 5 1. Bevezetés a gyártás szimulációba ................................................................................................... 5 2. Szimulációs folyamat ..................................................................................................................... 8 Önellenőrző kérdések ...................................................................................................................... 13 2. lecke: A szimuláció alkalmazási területei ......................................................................................... 15 1. Munkaerő szimuláció .................................................................................................................. 15 2 Munkaerő-integrált szimuláció ..................................................................................................... 16 3. Termelési folyamatok dinamikus szimulációja ............................................................................. 22 Önellenőrző kérdések ...................................................................................................................... 24 3. lecke: Gyártás szimulációs szoftver ................................................................................................. 27 1. Tecnomatix Plant Simulation ....................................................................................................... 27 2. Letöltés. telepítés ......................................................................................................................... 29 Önellenőrző kérdések ...................................................................................................................... 35 4. lecke: Plant Simulation kezdőképernyő ........................................................................................... 37 1. Kezdőképernyő ............................................................................................................................ 37 2. Felhasználói felület ...................................................................................................................... 39 Önellenőrző kérdések ...................................................................................................................... 46 1. modul - Modulzáró kérdések ........................................................................................................... 46 2. modul: Modell építés Plant Simulation segítségével ...................................................................... 48 1. lecke: Általános objektumok ........................................................................................................... 49 1. Keret ........................................................................................................................................... 49 2. Eseményvezérlő ........................................................................................................................... 54 3. Összekötő .................................................................................................................................... 56 Önellenőrző kérdések ...................................................................................................................... 57 2. lecke: Objektum típusok és alap funkciók ....................................................................................... 59 1. Mozgó objektumok (MU)............................................................................................................. 59 2. Nem mozgó anyagáramlási objektumok ...................................................................................... 64 Önellenőrző kérdések ...................................................................................................................... 73 3. lecke: Anyagáramlási objektumok I. ............................................................................................... 76 1. Bemenet....................................................................................................................................... 76 1.1 Intervallum alapján ................................................................................................................... 77 1.2 Darabszám alapján .................................................................................................................... 83
1
1.3 Szállítási táblázat ....................................................................................................................... 83 1.4 Eseményindító ........................................................................................................................... 84 2. Kimenet ....................................................................................................................................... 85 3. Művelet ....................................................................................................................................... 85 4. Párhuzamos Művelet ................................................................................................................... 86 Önellenőrző kérdések ...................................................................................................................... 87 4. lecke: Anyagáramlási objektumok II. .............................................................................................. 89 1. Szerelés........................................................................................................................................ 89 2. Szétszerelés .................................................................................................................................. 93 3. Puffer .......................................................................................................................................... 96 4. Szállítószalag ............................................................................................................................... 97 5. Út, Kétirányú Út .......................................................................................................................... 99 6. Áramlásvezérlő .......................................................................................................................... 100 7. Transfer Station ........................................................................................................................ 101 8. Egyéb objektumok ..................................................................................................................... 104 Önellenőrző kérdések .................................................................................................................... 104 5. lecke: Erőforrás objektumok ......................................................................................................... 107 1. Dolgozó...................................................................................................................................... 107 2. Munkahely ................................................................................................................................ 109 3. Dolgozó Csoport ........................................................................................................................ 110 4. Járda ......................................................................................................................................... 112 5. Bróker ....................................................................................................................................... 113 6. Műszaknaptár ........................................................................................................................... 113 7. Szolgáltatások ............................................................................................................................ 115 Önellenőrző kérdések .................................................................................................................... 117 6. lecke: Információs és kiértékelési objektumok ............................................................................... 119 1. Információs és kiértékelési objektumok ..................................................................................... 119 2. Táblázat .................................................................................................................................... 119 3. Attribútum kezelő...................................................................................................................... 123 4. Grafikon .................................................................................................................................... 125 5. Sankey diagram ......................................................................................................................... 129 Önellenőrző kérdések .................................................................................................................... 131 2. modul - Modulzáró kérdések ......................................................................................................... 133 3. modul: Mintapélda.......................................................................................................................... 137 1. lecke: Gyártási folyamat szimulációja ........................................................................................... 138 1. Mintafeladat bemutatása ........................................................................................................... 138 2. Gyártósor felépítése objektumok segítségével ............................................................................ 139 3. Objektum tulajdonságok beállítása, parametrizálás .................................................................. 142
2
4. Emberi erőforrás hozzárendelése a manuális műveletekhez ....................................................... 146 5. Szállítási problémakör megoldása .............................................................................................. 150 6. Grafikus beállítások .................................................................................................................. 152 7. Kiértékelés, diagramok .............................................................................................................. 153
3
1. modul: A gyártás szimuláció alapjai Termelő rendszerek tervezésében és működtetésében egyre nagyobb szerepet játszik az időben dinamikusan változó feltételek és állapotok kezelése. Kis és közepes méretű vállalatok gyártási folyamatainak esetében ugyanúgy kritikus jellemzők a gyártás felfutási idő, a vevői megrendelés átfutási ideje, az előállított termék minősége, mint az összetett termékeket előállító multinacionális nagyvállalatok tekintetében. Erre a kihívásra ad megfelelő választ a gyártási folyamatok szimulációs elemzése, melynek módszerei és informatikai eszközei biztosítják az egyidejű tervezés lehetőségét.
4
1. lecke: Bevezetés a gyártás szimulációba Cél: A tananyag célja, hogy a hallgatót bevezesse a gyártás szimuláció világába, megismerhesse a definíciókat és egy gyártó folyamat szimulációjának általános folyamatát. Követelmények: Ön akkor sajátította el megfelelően a tananyagot, ha képes saját szavaival megfogalmazni a szimulációs technika elterjedéséhez vezető iparági trendeket, definiálni a szimuláció, modell, rendszer, szimulációs lefutás fogalmát, megfogalmazni, hogy a szimuláció milyen feladatok megoldására nyújt segítséget saját szavaival megfogalmazni a szimuláció folyamatlépéseit Időszükséglet: A tananyag elsajátításához körülbelül 40 percre lesz szüksége. Kulcsfogalmak szimuláció, modell, szimuláció lefutás, szimulációs folyamat. 1. Bevezetés a gyártás szimulációba Tevékenység: Figyelje meg és jegyezze meg, milyen iparági trendek vezetnek a szimulációs technika alkalmazásához. A szimulációs technika egy fontos segédeszköz a tervezésnél, kivitelezésnél és a komplex gyári rendszereknél. Az iparban különböző trendek fedezhetők fel, mint például: - növekvő termék-komplexitás és variáció-sokféleség, - növekvő minőségi követelmények a növekvő költségmegszorításoknál, - növekvő követelmények a flexibilitást illetően, - csökkenő termékélettartam, - csökkenő feldolgozandó termékegység, - növekvő konkurenciahatás. Mindezek rövidülő tervezési ciklushoz és egyre komplexebb rendszerekhez vezetnek. A szimulációknak mindenütt helyük van, ahol egyszerű metódusok már nem adnak használható eredményeket. Tevékenység: Értelmezze és jegyezze meg a rendszer; a modell; a szimulációs lefutás; a kísérlet; és a szimuláció definícióját.
5
Definíciók Rendszer (VDI 3633) Egy rendszer egymással kapcsolatban álló komponensek egy meghatározott elrendezéseként definiálható. Modell A modell egy tervezett vagy ténylegesen létező rendszernek - a folyamataival együtt történőegyszerűsített leképezése egy rendszerbe. Szimulációs lefutás (VDI 3633) Egy szimulációs lefutás a rendszer magatartásának egy meghatározott időn keresztül történő leképezése egy „lefutásra képes” rendszerben. Kísérlet (VDI 3633) A kísérlet egy modell viselkedésének vizsgálata az eltérő paraméterváltozatok ismételt szimulációs lefutásával. Szimuláció (VDI 3633) A szimuláció egy rendszer leképezése dinamikus folyamataival együtt egy olyan modellben, amellyel kísérletezni lehet. Célja olyan eredmények szerzése, amelyek a valóságban felhasználhatók. A szimuláció alapvetően azt jelenti, hogy egy valóságos, létező vagy egy még nem létező rendszert egy modell segítségével leképezünk, és a modell segítségével a rendszer működésére vonatkozóan vizsgálatokat végzünk, valamint az eredményeket interpretáljuk és következtetéseket vonunk le a valóságos rendszerrel kapcsolatban.
A szimuláció alkalmazási lehetőségei Minden szimulációs modell tárgyakból, tárgyak közötti kapcsolatokból, logikai és térbeli elhelyezkedésből és attribútomokból – geometriai, teljesítmény, vezérléstechnikai adatokból áll össze. A szimulációs alkalmazásoknál az analóg szimuláció (mechanikai, elektromos, hidraulikus) helyét átvette a digitális szimuláció. Ennek többek között az alábbi okai vannak:
A modellkészítés és szimuláció költségei lényegesen kedvezőbbek, mint egy hasonló kialakítású vizsgálat valós vagy analóg modellekkel.
A kísérlet időbeli lefolyása jelentősen csökkenthető
Digitális szimulációval kiterjedt, akár veszélyes rendszerállapot vizsgálata is lehetséges, a vizsgálatot végzők veszélyeztetése nélkül. 6
A megfigyelt rendszertől függetlenül egységes módszertannal és sokoldalúan felhasználható szoftvertermékekkel dolgozhatunk.
A gyártóegységek és folyamatok szimulációja hatásosan képes támogatni a gyártóegységek elhelyezését, tervezését és programozását. A szimuláció az alábbi feladatokban nyújt segítséget: Tevékenység: Olvassa el és jegyezze meg a szimuláció milyen feladatokban nyújt segítséget. 1. Meglévő létesítmény optimalizálása Vezérlési stratégiák optimalizálása Műveleti sorrend optimalizálása Napi teljesítmény tesztelése 2. Új létesítmény tervezése Idő és teljesítmény meghatározás Méretezés meghatározása Emberi erőforrásigények felmérése Lehetséges vezérlési stratégiák meghatározása Hibák bekövetkezésének elemzése Különböző változatok kipróbálása A szimulációt egy gyáregység üzemének és kivitelezésének tervezésében is célszerű használni. Időbeli lefutásának csoportosítása: 1. Tervezési fázis:
A nehézségek, akadályok megvizsgálása és a javítási lehetőségek levezetése
A rejtett, nem használt potenciálok felfedezése
A kihasználás minimalizálása és maximalizálása
A különböző tervezési változatok összevetése egymással
Paraméterteszt a kapacitásra, a vezérlés hatékonyságára, a teljesítményhatárokra, az akadályokra, az átfutási gyorsaságra, valamint az állapotképzésre vonatkozóan
Tervezési változatok vizualizálása a döntés meghozásához
2. Megvalósítási fázis:
Teljesítménytesztek végrehajtása
A jövőbeli követelményekhez problémaelemzések, valamint tesztek kivitelezése
Rendkívüli rendszerállapotok és balesetek szimulációja
Dolgozók betanítása (pl. hiba/üzemzavar-menedzsment)
7
Az induló szimuláció viselkedése
3. Üzemelési fázis:
Vezérlési alternatívák tesztelése
A vészstratégiák és az üzemzavar-programok felülvizsgálata
Minőségbiztosítás és az üzemzavar-menedzsment felülvizsgálata
Új dolgozók eligazítása/oktatása
A megbízási tervek és a lehetséges szállítási határidők vizsgálata
A szimuláció segít a kérdések megválaszolásában, mindazonáltal kérdéseket is generál. A komplex rendszerek modellezése és a műszaki rendszerek alkalmazása intenzív tevékenységet jelent. A szimuláció a dinamikus rendszerviselkedés figyelembe vétele mellett képes hozzájárulni a termelési rendszerek valós dimenzionálásához. Tervezés esetén a szimuláció lehetőséget ad arra, hogy a változás hatásait gyorsan tudjuk tesztelni. Ez még hatásosabb abban az esetben, amikor az adott rendszer szimulációs modelljei az előző tervezési fázisból rendelkezésre állnak, és csak az aktuális feladatnak megfelelően kell azokat módosítani.
2. Szimulációs folyamat A szimulációs vizsgálat elvét egyszerűsítve mutatja a szimulációs körfolyamat (1.ábra). A szimulációs vizsgálatot elvégezhetjük a valós rendszer működését megelőzően vagy azzal párhuzamosan is. Ehhez vagy a valóságos rendszerből kiinduló vagy a tervezett koncepcióval azonos szimulációs modellt képezünk, és a szimulációs szoftverbe implementáljuk. Ezzel a modellel a kísérleteket elvégezhetjük. Az eredményeket kiértékeljük és interpretáljuk, a megszerzett adatokat arra használjuk, hogy a valós vagy tervezett rendszert módosítsuk. Ezt a folyamatot addig ismételjük, amíg a kívánt eredményt elérjük. Tevékenység: Füzetébe rajzolja le a szimuláció körfolyamatát! A feladatot addig ismételje, míg hibátlan ábrát nem készít.
8
1. ábra A szimulációs körfolyamat (VDI 3633) (1_1_1.png)
A szimulációs feladat végrehajtásához a következő folyamatlépések szükségesek: Tevékenység: Olvassa el és jegyezze meg a szimuláció folyamatlépéseit. 1. Előkészítés
Probléma meghatározása
Célmeghatározás, követelmények
Rendszerdefiníció
Adatgyűjtés
2. Modellezés
Modellépítés
Modell validálás
3. Kísérletezés
Szimulációs kísérleti tervezés
Szimulációs futtatások
Eredménykiértékelés
Rendszervariációk/optimálás
4. Megvalósítás
Szimulációs eredmények gyakorlati alkalmazása
Dokumentáció
9
A folyamat lefolyását tekintve iterációs jellegű, az egyes folyamat lépések kihatással lehetnek a megelőző folyamatra is (visszacsatolási lehetőség).
2. ábra Szimulációs folyamatábra (VDI 3633) (1_1_2.png) Probléma meghatározása A szimulációval szemben támasztott követelményeket a szimuláció megbízójával együtt kell meghatározni (kezdetben a szimulációs technika lehetőségeinek figyelembevétele nélkül). A probléma meghatározás eredménye egy írásbeli megegyezés (pl. követelmény füzet – lastenheft), amiben konkrét problémák vannak meghatározva, amiket a szimuláció segítségével kell megvizsgálni. A szimulációs képesség vizsgálata A szimulációs képesség megítéléséhez többek között a következő fő szempontokat kell összegyűjteni: - A matematikai modellek analitikus hibái (sok változó) - Nagyfokú komplexitás, sok megfigyelendő hatás - Adat-bizonytalanság - A rendszerhatárok lépésről-lépésre történő kivizsgálása/mérése - A szimulációs modell ismételt alkalmazása
10
Célmeghatározás Minden vállalat rendelkezik egy célrendszerrel. Ez rendszerint egy általános célból (pl. jövedelmezőség) áll, amit olyan célok sokaságára szednek szét, amelyek egymással kölcsönhatásban vannak. A célrendszer meghatározása egy fontos előkészületi lépés. Szimulációnál a következőek lehetnek gyakori célok: - Átfutási idő minimalizálása - Kihasználás maximalizálás - Készletminimalizálás - Határidők pontos betartásának növelése Minden meghatározott célértéket a szimulációs lefutás végén statisztikailag meg kell állapítani, és ki kell értékelni. Ez eredményezi a szimulációs modell szükséges részletezettségi fokát. Ezáltal a szimulációs tanulmány alapvető terjedelme, és ezáltal a projektköltségek meghatározottak.
Adatbeszerzés A szimulációhoz szükséges adatok a következőképpen tagolódnak: - Rendszerterhelési adatok - Szervezési adatok - Műszaki/technikai adatok - A következő áttekintés a megállapított adatok egy kis választékát mutatja be.
Modellezés A modellezés fázisa magába foglalja a használt szimulációs modellhez a modell vizsgálatának felépítését és tesztjét. A modellezés legtöbbször két lépcsőben következik be: 1. Az elméleti/elképzelt modellből egy szimbolikus/képletes modellt vezetnek le. 2. Ezt a modellt ültetik át egy szoftvermodellbe. A modellezés első lépése Mindenekelőtt a szimulálandó rendszert kell általánosságban véve megérteni/felfogni. A vizsgálandó célmeghatározásból kiindulva kell eldönteni a szimuláció részletezettségi fokát. A szimuláció elvárt pontosságából kiindulva kell azokat a döntéseket meghozni, hogy milyen nézőpontokat kell leegyszerűsíteni, vagy melyeket nem kell egyáltalán szemléltetni. Az első modellezési lépcső két tevékenységet foglal magába: - Elemzés (csoportosítás) - Elvonatkoztatás (általánosítás)
11
A rendszerelemzés segítségével az eredeti rendszer komplexitása a vizsgálandó céloknak megfelelően, ésszerűen elemekre bomlik. Az elvonatkoztatáson keresztül a specifikus rendszer-ismertetőjelek annyira lecsökkenek, hogy az eredeti rendszer körülhatárolt/kicsinyített képmásának lényege/magva jön létre. Az elvonatkoztatás tipikus eljárásai a kicsinyítés (elhagyja a nem releváns részleteket) és az idealizáció (leegyszerűsíti az alapvető, szükséges részleteket). A modellezés második lépése A szimulációt felépítik és letesztelik. A modellezés végeredményét a modell dokumentációban összeállítják, hogy a későbbi változtatásokat majd végre lehessen hajtani a szimulációs modellben. A gyakorlatban ezt a lépést gyakran elhanyagolják, így a modellt a működés hiányzó dokumentációja miatt már nem tudják használni. Ajánlatos már a programozás alatt a modelleket és a forráskódokat belsőleg megfelelően kommentálni, hogy a legtöbbször a programozás után összeállított dokumentáció, a működés magyarázata még rendelkezésre álljon. A szimuláció lefuttatásának végrehajtása A jellegtől való erős függőségben és a szimulációs tanulmány célmeghatározásában viszik véghez egy felállítandó kísérleti terv segítségével a kísérletet. A kísérleti tervben az egyes kísérletek kimeneti adatait, a modell paramétereit és az elvárt/tervezett eredményeket, illetve a kísérleti célokat őrzik meg. Ezen kívül az is fontos, hogy a tesztfutásokból nyert ismeretek alapján a szimulációs kísérletnek egy időkeretet kijelöljünk. Nem számítanak ritkaságnak a több óráig tartó számítógép-futások vagy a gyakori kísérletismétlések a statisztikai biztosítás esetében. Ebben az esetben át kell vizsgálni, hogy mennyire ésszerű egy saját programmodulon keresztül a kísérlet vezérlése (Batch-futás). A bemeneti és kimenti adatokat, valamint a szimulációs modell alapul szolgáló paramétereit minden kísérletnél dokumentálják. Az eredmény elemzése és értelmezése A szimulációs eredményből kell levezetni azokat az intézkedéseket, amiket modellezett rendszer megváltoztat. A szimulációs eredmények helyes értelmezése lényegesen befolyásolja ez által a szimulációs tanulmány sikerét. Azoknál az eredményeknél, amik ellentmondanak a követelményeknek, elemezést kell végrehajtani, hogy mely befolyások/hatások felelősek a nem várt eredményért. Azt is figyelembe kell venni, hogy a komplex rendszer gyakran egy „belendülő” fázisban van. Ez a valóságban és a szimulációban különbözőképpen folyik le. A „belendítő” fázis alatt megállapított eredmények gyakran nem alkalmazhatóak a modellezett rendszerben, és a kiértékelésbe sem szabad belevenni. (kivétel: ha az eredeti rendszer „belendítő” magatartása teljesen modellezhető). A hetedik lépésben ezen kívül el kell dönteni, hogy mennyire kell a szimulációs tanulmánynak kiterjedni, illetve részletezni azt. Részletezés esetén újra kell kezdeni a folyamatot a célmeghatározástól. Dokumentáció A szimulációs tanulmányhoz tartozó dokumentációnak egy projektjelentés formája ajánlott. Ennek egy áttekintést kellene adnia a tanulmány időbeli lefolyásáról, és a végre hajtott feladatokat kellene dokumentálnia. Érdekes ebben az összefüggésben a rosszul sikerült
12
felépítés dokumentációja is, hogy ezt a valóságban el tudjuk kerülni. A szimulációs eredmény egy követelményfüzet orientált szemléltetésének kellene a projektjelentés magját képezni. Ésszerű, a tanulmányból az eredményes intézkedési javaslatokat a modellezett rendszeren is felvenni az eredménydokumentációba. A szimulációs modellt a felépítésében és a funkcionalitásában a projektjelentéshez függelékként/csatolmányként kell leírni.
Önellenőrző kérdések
1.Kérdés: Sorolja fel milyen iparági trendek vezettek a szimulációs technika alkalmazásának elterjedéséhez! - növekvő termék-komplexitás és variáció-sokféleség, - növekvő minőségi követelmények a növekvő költségmegszorításoknál, - növekvő követelmények a flexibilitást illetően, - csökkenő termékélettartam, - csökkenő feldolgozandó termékegység, - növekvő konkurenciahatás. 2. Kérdés: Definiálja a szimuláció és a modell fogalmát! Modell: A modell egy tervezett vagy ténylegesen létező rendszernek - a folyamataival együtt történő- egyszerűsített leképezése egy rendszerbe. Szimuláció: A szimuláció egy rendszer leképezése dinamikus folyamataival együtt egy olyan modellben, amellyel kísérletezni lehet. Célja olyan eredmények szerzése, amelyek a valóságban felhasználhatók. 3. Kérdés: Csoportosítsa és sorolja fel a szimuláció milyen feladatok megoldásához ad segítséget! 1. Meglévő létesítmény optimalizálása Vezérlési stratégiák optimalizálása Műveleti sorrend optimalizálása Napi teljesítmény tesztelése 2. Új létesítmény tervezése Idő és teljesítmény meghatározás Méretezés meghatározása Emberi erőforrásigények felmérése Lehetséges vezérlési stratégiák meghatározása
13
Hibák bekövetkezésének elemzése Különböző változatok kipróbálása 4. Kérdés: Füzetébe rajzolja le a szimuláció körfolyamatát!
5. Kérdés: Csoportosítsa a szimuláció folyamatlépéseit, mely fázishoz tartoznak!
Probléma meghatározása – Előkészítési fázis
Szimulációs futtatások – Kísérletezési fázis
Szimulációs eredmények gyakorlati alkalmazása - Megvalósítási fázis
Célmeghatározás, követelmények – Előkészítési fázis
Rendszerdefiníció – Előkészítési fázis
Eredménykiértékelés – Kísérletezési fázis
Adatgyűjtés – Előkészítési fázis
Rendszervariációk/optimálás – Kísérletezési fázis
Modellépítés – Modellezési fázis
Modell validálás – Modellezési fázis
Szimulációs kísérleti tervezés – Kísérletezési fázis
Dokumentáció - Megvalósítási fázis
14
2. lecke: A szimuláció alkalmazási területei Cél: A tananyag célja, hogy a hallgató megismerje és megértse a szimulációs technika gyártásban alkalmazható területeit és azok tulajdonságait. Követelmények: Ön akkor sajátította el megfelelően a tananyagot, ha képes felsorolni a munkaerő szimuláció kategóriáit, csoportosítani a munkaerő szimulációhoz szükséges adatokat, megfogalmazni az ergonómiai szimuláció jelentőségét definiálni a termelési eszközellátás szimulációjának előnyét felsorolni a dinamikus termelés szimuláció céljait. Időszükséglet: A tananyag elsajátításához körülbelül 60 percre lesz szüksége. Kulcsfogalmak munkaerő integrált, munkaerő orientált, ergonómia szimuláció, termelőeszköz ellátás. 1. Munkaerő szimuláció Tevékenység: Gyűjtse össze és írja le a munkaerő szimuláció kategóriáit. A munkaerő jelentős befolyással bír sok termelési rendszer üzemi viselkedésére. Először is a munkaerő alkalmazását munkaerő logisztikai szempont alapján kell tervezni. Ezen kívül a termékfejlesztésben, a munkahelytervezésben és a termelési folyamatok tervezésében az emberi teljesítménynek nagy a jelentősége és ha a dolgozók biztonságos, ergonómiailag optimális környezetben tevékenykednek, jelentősen javul a minőség, csökkennek a költségek, nő a dolgozói elégedettség és ezáltal javul a termelékenység. A munkaerő szimulációnak több fajtája különböztethető meg: Munkaerő-integrált szimuláció (olyan szimuláció, mely a szimulálandó termelési terület munkaerő logisztikáját foglalja magába) Munkaerő-orientált szimuláció (a munkaerő-integrált szimulációnál lényegesen részletesebb), Ergonómiai szimuláció (a munkaerő-élettani szemléletű szimuláció speciális területe). A munkaerő szimuláció három területét (1. ábra), melyek a modellek részleteiben jelentősen különböznek egymástól, röviden bemutatjuk az alábbiakban:
15
1. ábra: A munkaerő szimuláció szisztémája (1_2_1.png) 1.2 Munkaerő-integrált szimuláció A munkaerő logisztika területén alkalmazott szimulációt munkaerő-integrált szimulációnak is nevezik, célja a szükséges munkaerő mennyiségének vizsgálata, a munkaerő ésszerű szervezése, valamint a szükséges képzettség vizsgálata. A munkaerő tervezés területén felhasznált szimuláció például a munkastruktúra analízise, a rugalmas munkaidőmodell szimulációja vagy a szimulációs képzettségi struktúra tervezése. A munkaerő logisztika szimulációban a munkaerő logisztika áll az előtérben és a felállított modell az alábbi részletekre térhet ki: személyi és gépi kapacitások különválasztása, munkaerő munkaideje és az üzemi berendezések üzemideje, különböző személyi kvalifikációk, az együttműködés és a csoportmunka logisztikai vonatkozásai. A gépi és személyi kapacitások szétválasztása feloldja a szigorú munkaerő hozzárendelést és lehetővé teszi a munkaerő felhasználás és a gépi üzemidő szétválasztását. A munka és üzemidők leképezéséhez a folyamatosan fejlődő munkaidő rendszerek tartalmazzák a munkaerő integrált szimulátorokat, a változó munka- és állásidő modelleket. A különböző munkaidők és állásidők részletes bemutatása növeli a ráfordítást, mégis szükséges az egymást átfedő műszakrendeknél a dinamikus korrekt leképezéshez. A munkaerő képesítés ábrázolása lehetővé teszi a különböző képesítésű személyek vagy munkaerőtípusok modellezését. A tényleges fő tevékenység és a melléktevékenység a modellezésnél a különböző munkaerőtípusoknál figyelembe vehető. A kérdésfeltevés szerint elegendő a meglévő és a nem meglévő képesítések differenciálása vagy megfelelő adatgyűjtési ráfordítással egy részletes bemutatás választása. Egy rugalmas termelési rendszer gépkezelője és szerelője például két különböző munkaerőtípusként mutatható be.
16
Az együttműködés és csoportmunka ábrázolása a változó termelési rendszerek alapján egyre nagyobb jelentőséget nyer. Munkaerő-integrált szimulátorok lehetővé teszik a felhasználandó termelési eszköz és munkaerő rugalmas kombinálását, a megfelelő termelési eszköz és munkaerő készlettel rendelkező munkarendszerek kialakítását és ezek hatásvizsgálatát. A munkaerő-integrált szimulációhoz szükséges adatok A munkaerő integrált szimuláció a technikai adatokon kívül, mint pl. megmunkálási idő, felszerelési idő, üzemi berendezések üzemideje, technikai rendelkezésre állás, megköveteli a munkaerőre vonatkozó adatok külön vizsgálatát: Tevékenység: Gyűjtse össze, csoportosítsa és jegyezze meg a munkaerőre vonatkozó adatokat. Termelési eszköz: megrendelési idők, személyi munkaidő párhuzamos időszakaszok a személyi és gépi idők összekapcsolásának formájában Jelenlét illetve rendelkezésre állás: műszakmodell, szünetek szabályozása, hiányzási idők, Képzettségek: a munkafeladatok képzettségi követelményei, a különböző képzettségű személyi típusok meghatározása, az alkalmazottak hozzárendelése a személyi típusokhoz. Együttműködés és csapatmunka: az alkalmazottak munkaerő csoportokhoz való hozzárendelése, a munkaerő csoportok munkaterületekhez való hozzárendelése. A munkaerő-integrált szimulációhoz használt adatok a tipikus gyáradatok vizsgálatán túl a technikai logisztikai szimulációt is támogatják és kérdésfeltevéstől függően jelentős ráfordítást igényelnek az adatszerzéshez. A munkaerő tervezés modelljei megkövetelik a részletezettségi fokuk szerint a műszakmodellek figyelembe vétele mellett napirendi és más üzemi okokból beiktatott szünetek idejének figyelembe vételét is. Az új termelési koncepciók egyre inkább differenciált munkaidőmodelleket igényelnek, melyek hozzájárulnak a termelési folyamatok rugalmasságához és javítják az üzemi eredményeket. Munkaerő integrált szimulációs eljárások lehetővé teszik a jelenléti aspektusok részletes figyelembe vételét, annak érdekében, hogy a különböző munkaidő modellek üzemi eredményekre gyakorolt hatásait analizálják. A munkaerő tervező szimulátorok felé támasztott elvárás, hogy azok a munkaszervezés vonatkozásában tartalmazzanak modern munkaerő felhasználási formákat, pl. csoportmunkát. A munkaerő modellezésénél alapvetően a következőket kell figyelembe venni: Munkaerő típusok (létszám, képzettség stb.)
17
Munkaerő felhasználás (a munkaerő hozzárendelése a munkafolyamatokhoz és munkastruktúrákhoz), Időmodell (munka és üzemidők, műszakmodellek). A modellezés módja és a részletezés szintje nagyban függ a vizsgálandó kérdésfeltevéstől, az alkalmazott szimulátortól, valamint a leképezendő termelési rendszerről rendelkezésre álló információktól és adatoktól. A munkaerő tervezés szimulációját részben speciális szimulátorokkal végzik. Az általános gyártás-szimulátorok sokféle megoldást és építőelem könyvtárat kínálnak ezen a területen, melyek viszonylag könnyen bekapcsolhatóak a termelési logisztika átfogó szimulációjának összefüggéseibe. 1.2 Munkaerő-orientált szimuláció Tevékenység: Gyűjtse össze és tanulja meg a munkaerő-orientált szimuláció szempontjait. A digitális gyár munkaerő-orientált szimulációs modellje a munkaerőre vonatkozó kérdésfeltevésekre specializálódik és a megoldáshoz viszonylag magasabb szintű részletességgel rendelkezik, mint a munkaerő-integrált modellek. A munkaerő-orientált szimuláció a kívánatos munkastruktúrák vizsgálatához, valamint a meglévő struktúrák értékeléséhez használható. A munkaerőhöz kapcsolódó munkaformák és feltételek részletes analíziséhez szükség van a munkaerő kiegészítő tulajdonságainak leképezésére, mint pl. fizikai terhelés, emberi igénybevétel, alul és túlterhelés, tanulás, az emberi megbízhatóság és a termelési vagy logisztikai rendszerek viselkedésére való mindenkori reakció. A modellek magasabb részletezési szintje alapján viszonylag nagyobb adatfeldolgozásra van szükség. Munkaerő-orientált szimulátorok modellezik a munkaerő-integrált modelleken kívül az alább bemutatott szempontokat is: Terhelésfüggő hatások modellezése A terhelést igénylő hatásokhoz tartoznak a gyakorlati hatások (tanulási folyamat) és a kifáradások. Ezek a hatások közvetlenül befolyásolhatják a feladatvégzés sikerét és ezzel az elért teljesítményt és termelékenységet. Munkaerő-orientált szimulátorok ezeket a hatásokat modellezik és ezzel képesek valósághűen szimulálni például a munkaerő-intenzív termelési rendszerek komplex folyamatainak viselkedését. Munkapszichológiai szempontok modellezése Munkapszichológiai szempontoknak azoknál a munkarendszereknél van jelentőségük, melyekben a munkaerőnek nehéz fizikai munkát kell végezniük, vagy a munkavégzést nehezítő körülmények között kell végrehajtani. Ezen szempontok szimulációjával már a tervezési szakaszban meg lehet becsülni az alkalmazottak várható fizikai terhelését és igénybevételét. Munkapszichológiai szempontok A munkafeladatokat alapvetően munkapszichológiai szempontból a következő kritériumok alapján kell kialakítani: teljes ciklusú munkafeladatok kialakítása senso-motoros és kognitív rutinszerű tevékenységek kombinációjával, melyek előkészítési, ellenőrzési és szervezési feladatokból állnak
18
világos, időbeli normák, priorizálás és a követelmények kitűzése révén a célkonfliktusok elkerülése. A szimulációs eljárás alapvetően alkalmazható az alábbi részszempontok szimulálására és értékelésére: ismétlődési fok, egyhangúság (monotonosság), időstressz, teljesség, emberi hibák valószínűsége. A munkapszichológiai nézőpontból teljes szimuláció eddig még viszonylag problémás, mivel részben hiányoznak a tudományosan bizonyított ismeretek, számos lehetséges befolyásolási tényezővel kell számolni és az adatgyűjtés rendkívül nagy ráfordítást igényel. Csoportszociológiai szempontú modellezés A rugalmas munkastruktúráknál a csoportmunkának egyre nagyobb jelentősége van. A csoportszociológiai szempontok szinergikus hatásként érvényesülnek, mely egy csoporton belül több személy együttműködéséből keletkezik. Konkrét működési eseteknél vizsgálandó, milyen mértékben gyorsítja meg a csoportmunka a szervezeti tanulási hatásokat és az a munkarendszer teljesítményének növelését vagy éppen az együttműködés kölcsönös akadályozásával annak csökkentését eredményezi. Néhány szempont, mint cselekvési stratégia, idő vagy kihasználási szempontok leképezhetőek a modellekben, de a tudományos ismeretek hiánya miatt átfogó csoportszociológiai szimuláció alig lehetséges. 1.3 Ergonómia-szimuláció Tevékenység: Tanulja meg az ergonómia szimuláció jelentőségét. Az ergonómia-szimuláció a munkapszichológiai szempontú szimulációk speciális területe, azonban a jelentősége és a speciális módszerei és eszközei alapján külön kerül bemutatásra. Az ergonómia-szimulációhoz 3D környezetben állnak rendelkezésre eszközök a kézi feladatok interaktív kialakításához és optimalizálásához, a folyamatok és termékek ergonómiájának javítása érdekében. Az ergonómia szimulációban felhasznált emberi modellekhez az alábbi lépések szükségesek: Az emberi modellek tulajdonságainak meghatározása, Az emberi modellek kinematizálása az előre és a visszafelé irányuló kinematika segítségével, A látómező és az elérési tér definiálása. Az emberi munkaerő ergonómiai modellezése a viszonylag egyszerű elérési vizsgálatoktól a biomechanikailag részletezett digitális modellezésig történhet. Különböző korú és nemű nemzetközi standardú emberi modellek tára lehetővé teszi, hogy a munkahelyeket az alkalmazott külső megjelenésének figyelembe vételével alakítsák ki. Az emberi modellek alkalmasak a teljes test fordított irányú mozgásának és a testtartásának kalkulációjára és lehetővé teszik az emberi feladatok részletes, pontos és hatékony modellezését. Különböző fogó és mozgási folyamatok állnak rendelkezésre az emberi mozgások gyors és egyszerű definiálására. A digitális emberi modellek a szimulációs ergonómiai vizsgálatokhoz implementálhatók a virtuális környezetbe, munkautasításokat hajtanak végre, mialatt az ergonómiai kritériumok
19
pontos analízise megtörténik. A szimuláció lehetővé teszi annak vizsgálatát, hogy a digitális emberi modelleknek mi van az elérési területükön és milyen a mozgási terhelésük stb, ezáltal ergonómiailag fontos információkat vizsgálnak a megmunkálási ciklusokról. Ez segíti a tervezőket és a műszaki rajzolókat az emberek számára biztonságos, kényelmes és felhasználóbarát termékek és munkahelyek kialakításában.
2. Termelési eszközellátás szimulációja Tevékenység: A bekezdés átolvasása után saját szavaival fogalmazza meg a termelési eszközellátás szimulációját. A szimuláció előnye a termelési eszközellátásban a szimultán műszaki folyamatok hatékonyságának növelése. Ez a fejlesztés, tervezés, termelési eszközellátás és a gyártás során valósul meg. A termékek és folyamatok optimalizálásának digitális biztosítása lehetővé teszi a termék előállítási folyamat lerövidítését többek között a termelési eszközellátás jelentős felgyorsulása, a módosítások csökkentése és a gyorsabb és stabilabb termelési folyamatok során. Ezeket a célokat standardizált tervezési és szimulációs megoldások támogatják, melyek a termelési eszközellátás költségeit is csökkentik. A termékek és berendezések költségcsökkentésének és minőségjavításának alapja mégis a termékfejlesztés korai befolyásolása, annak érdekében, hogy gyártásra kész termékkonstrukciók jöjjenek létre. A termelési eszközellátáshoz a következő hatásokat célozza meg a termék, termelési eszköz és az idő vonatkozásában:
a termelési eszközök befektetési és változtatási költségeinek csökkentése,
a termelési eszközök és termékek minőségének javítása,
gyorsított termékbevezetés és felfutás,
biztonságos és gazdaságos folyamatok garanciája.
A termelési eszközellátásból fakadó termelési eszközáramlás egy lényeges követelmény a nagyobb termelési rendszerek zavartalan termelési folyamataihoz. A termelési eszközök állásánál érthetővé válik a szervezeti problémák nagy része, szemben a viszonylag alacsonyabb számú műszaki zavarokkal, ezért ésszerű nagy figyelmet szentelni a termelési eszközáramlás szervezésének. Ezt támogathatja a termelési eszközáramlás szimulációjának alkalmazása, pl. a szerszámellátás javítása vagy értékelése révén. A rugalmas termelési rendszerekben a szerszámellátás célmennyisége a következő:
a megmunkálási centrumok kihasználásának maximalizálása,
a szerszámok élettartamának optimális kihasználása,
a szerszámok számának minimalizálása.
Gazdasági okokból épp a nagyobb volumenű gyártásnál ésszerű a gépekkel azonos számú szerszámot tartani. A zavartalan termelési folyamat biztosításához elengedhetetlen a munkadarab áramlását és a szerszámok rendelkezésre állását állandóan előre tekintve koordinálni. A számos ellentmondásos cél és az azok eléréséhez szükséges követelmények miatt nem lehet megbízni a statikusan tervezett konfigurációk működésében. A szimuláció
20
operatív szinten jó szolgálatot tesz a termelési eszközellátás és folyamatok előzetes tervezéséhez.
3. Automatizálási-technika szimuláció Az automatizálási technika területén a szimuláció több fázisban is használható. A koncepció fázisban a szimuláció lehetővé teszi a különböző irányítási stratégiák tesztelését és értékelését. A szimuláció alapján kiválasztott stratégia közvetlen alkalmazása az irányítási szoftverben lényeges szempont. Az üzembe vétel fázisában a szimuláció helyettesíteni tudja a valós mechanikus rendszert. A tesztelendő irányítási szoftver ekkor nem csak a valós rendszert irányítja, hanem a virtuális szimulációs modellt is. Ezzel a módszerrel az üzembe vétel jelentősen lecsökken, ami nagyobb rendszereknél jelentős megtakarításhoz vezet. Az indítási szakaszban az irányítási szoftver egy szimulációs modellel az alkalmazottak képzésére használható. Ez az eljárásmód lehetővé teszi az üzemzavarok veszélye nélküli betanítást, valamint extrém helyzetekben a viselkedés tesztelését és a felkészülést. A termelési fázisban a szimuláció a folyamatos irányítási optimalizálást célozza meg. Alternatív irányítási koncepciókat lehet kifejleszteni és részletesen tesztelni, mielőtt azokat üzembe helyezik. Az automatizálási technika tipikus problémája, hogy a tesztelési és üzembevételi fázist sokszor nagy időnyomás alatt kell elvégezni, mivel gyakran késleltetve van a termelőeszközök elkészülése, vagy a berendezések változása miatt az üzembe vétel idejét elhalasztják, másrészről a határidőket a vevők számára tartani kell. Ennek a szűk keresztmetszetnek a feloldására nagyszerűen alkalmazható a szimuláció a tesztelési, az üzembevételi valamint a koncepcionálás fázisában. Tevékenység: Memorizálja a gépek és berendezések vezérlési szoftver szimulációjának előnyeit. A szimuláció segítségével a gépek és berendezések vezérlési szoftvereit tesztelik, anélkül hogy ahhoz a valós berendezésekre szükség volna. A szimuláció révén javított tesztelehetőség és a virtuális vezérlés-üzembevétel előnyben részesítése pozitív hatással van a vezérlő szoftver minőségére valamint a megbízások lebonyolításának folyamatára szimultán mérnöki értelemben. Lényegében az alábbi előnyök realizálhatóak: a berendezések károsodásának elkerülése, kevesebb javítási, hibaelhárítási ráfordítás, a berendezés üzembe helyezésének gyorsítása a termelésindítás érdekében.
21
2. ábra: A mérnöki tervezés és a virtuális üzembe vétel megkövetelik az automatizálási technika releváns adatait tartalmazó adatmodellt. (1_2_2.png) A valós üzembevétel előtt történik a virtuális üzembevétel eredményeinek vizsgálata, a magas minőség elérése érdekében, és a tényleges üzembevétel idejének jelentős csökkentése érdekében. Ennek az eljárásmódnak a céljai: A berendezés biztosítása, Mérnöki feladatok megtakarítása, Átlátható dokumentáció.
4. Termelési folyamatok dinamikus szimulációja Tevékenység: Tanulja meg a dinamikus szimuláció szerepét, és jegyezze meg a céljait. A gyárszimulátorok a dinamikus szimulációval a termelési folyamat berendezéseit projekttervezését, kialakítását, tervezését és programozását hatékonyan támogatják. A hibás tervezés csak a valós rendszerben ismerhető fel, az utólagos javítás pedig legtöbbször nagy ráfordítást igényel, vagy bizonyos esetekben technikailag nem is lehetséges. A gyakorlatban ez nem kielégítő rendszermegoldásokhoz és magas költségekhez vezet. A termelésben megkövetelt rövid átfutási idő a különböző termelési anyagáramlás alapos tervezését és irányítását feltételezi. Egyrészről a mindenkori késés nélküli termelési igénynek pontosan a szükséges megmunkálási helyen rendelkezésre kell állnia, másrészről egy termelésben lehetőség szerint kevés puffernek kell lennie, hogy nagyfokú rugalmasság és a rövid átfutási idő kismértékű tőkelekötés mellett biztosítható legyen. Továbbá biztosítani kell,
22
hogy egyes részterületek zavarai ne érintsenek nagyobb területeket vagy akár az egész termelést. A modernebb, rugalmasabb termelési berendezések komplexitása miatti nagyobb számú különböző célkitűzés és számos különböző egymással összefüggő terület esetében a termelési folyamatok kvázi statikus tervezése már nem kielégítő. Továbbá az algoritmikus eljárások csak a viszonylag korlátozott feladatok esetében használhatóak a gyakorlatban. A dinamikus szimuláció modern, jó teljesítményű eszközökkel megfelelően támogatja az anyagáramlás tervezését és megvalósítását. A dinamikus szimuláció alkalmazásának céljai és komplex anyag- és információáramlás vizualizációja: a gyári layout dinamikus analízise és optimalizálása, tervezett vagy létező termelési rendszerek teljesítmény-optimalizálása, a termelési koncepció előzetes dinamikus vizsgálata, szűk keresztmetszetek vizsgálata a termelésben és a logisztikában, a raktározási és átfutási idők csökkentése, termelési sorok és időtervezés javítása, gyártási változatok analízise, értékelése és optimalizálása, termelési erőforrások maximális kihasználása, a puffertervezés dinamikus kialakítása. A szimulátorok lehetővé teszik a termelési rendszerek és folyamatok modellezését és szimulációját. Ezekkel az eszközökkel logisztikai és termelési rendszerek alakíthatóak ki, annak érdekében, hogy a rendszer tulajdonságait vizsgálják, vizualizálják és a teljesítményt optimalizálják. Képes a vizsgálandó logisztikai és termelési rendszerek termelési eseteit tesztelni, analizálni és értékelni, a termeléstervezés korai stádiumában gyors, megbízható döntéshozatal érdekében. A szimuláció segíthet a layout és termelési koncepció javításában és az új termelési berendezések tervezésénél fellépő befektetési költségek minimalizálásában a szükséges termékmennyiség biztosítása mellett. A rendszer rendelkezésre állás vizsgálatának szimulációja A rendszer rendelkezésre állása a kapacitás számításhoz fontos adat. Egy rendszer teljes rendelkezésre állása függ az egyes alrendszerek műszaki rendelkezésre állásától. Egy közvetlen, puffer nélkül összekapcsolt folyamatos üzemben működő gyártósorhoz a rendelkezésre állást az egyes rendelkezésre állások szorzatából lehet kiszámolni. Hat közvetlenül kapcsolódó termelési berendezés egyenként 0,93 rendelkezésre állással csak 0,65-ös rendelkezésre állású sornak felel meg (3. ábra). A legtöbb gyakorlati alkalmazási területen egymásra épülő, párhuzamos folyamatok, valamint tárolási-stratégiák időbeli ismétlődése figyelhető meg. Ilyen rendszereknél a teljes rendszer alkalmazhatóságát nem olyan egyszerű kiszámítani, dinamikusan lehet csak meghatározni. Ehhez használható a dinamikus szimuláció.
23
3. ábra: A rendszer rendelkezésre állása a kapcsolódással jelentősen csökken (1_2_3.png) A gyártócellák - több, különböző rendelkezésre állású gép vagy robot - összesített rendelkezésre állásának meghatározására szolgáló szimuláció különösen érdekes. A több összekapcsolt gyártócella rendelkezésre állási szimulációjának eredményei egy komplex termelőüzemben fontos jellemzőket ad meg a termelési kapacitásról és lehetővé teszi a sorközi készletek optimalizálását a gyártócellák között. Az összeszerelési folyamatok tervezése és szimulációja Az összeszerelés jelentős termelési lépés, melyben számos belsőleg és külsőleg gyártott komponens sokféle irányból érkezik. Az összeszerelési folyamatok és a hozzá kapcsolódó logisztika gyakran elég összetett. Továbbá a termékek tartózkodási idejét ebben a fázisban lehetőleg csökkenteni szükséges, mivel az összeszerelés hozzáadott értéke ekkor már viszonylag nagy. Ezek a nehézségek és a lehetőleg alacsony tartózkodási idő megköveteli a megbízható tervezést és irányítást. A tervezés, programozás és az összeszerelő berendezések optimalizálása jól működő adatkezeléssel és szimultán mérnöki szimulációval támogatható.
Önellenőrző kérdések 1. Kérdés: Sorolja fel a munkaerő szimuláció kategóriáit! Munkaerő-integrált szimuláció (olyan szimuláció, mely a szimulálandó termelési terület munkaerő logisztikáját foglalja magába) Munkaerő-orientált szimuláció (a munkaerő-integrált szimulációnál lényegesen részletesebb), Ergonómiai szimuláció (a munkaerő-élettani szemléletű szimuláció speciális területe). 2. Kérdés: Csoportosítsa a munkaerő szimulációhoz szükséges adatokat!
24
megrendelési idők, személyi munkaidő - Termelési eszköz az alkalmazottak hozzárendelése a személyi típusokhoz - Képzettségek szünetek szabályozása - Jelenlét illetve rendelkezésre állás az alkalmazottak munkaerő csoportokhoz való hozzárendelése - Együttműködés és csapatmunka párhuzamos időszakaszok a személyi és gépi idők összekapcsolásának formájában Termelési eszköz műszakmodell - Jelenlét illetve rendelkezésre állás a különböző képzettségű személyi típusok meghatározása - Képzettségek hiányzási idők – Jelenlét illetve rendelkezésre állás a munkafeladatok képzettségi követelményei - Képzettségek a munkaerő csoportok munkaterületekhez való hozzárendelése - Együttműködés és csapatmunka
3. Kérdés: Sorolja fel a munkaerő-orientált szimuláció szempontjait! Terhelésfüggő hatások modellezése Munkapszichológiai szempontok modellezése Csoportszociológiai szempontú modellezés 4. Kérdés: Ismertesse az ergonómia szimuláció jelentőségét! Az ergonómia-szimuláció a munkapszichológiai szempontú szimulációk speciális területe. Az ergonómia-szimulációhoz 3D környezetben állnak rendelkezésre eszközök a kézi feladatok interaktív kialakításához és optimalizálásához, a folyamatok és termékek ergonómiájának javítása érdekében. 5. Kérdés: Sorolja fel a gépek és berendezések vezérlési szoftver szimulációjának előnyeit. a berendezések károsodásának elkerülése, kevesebb javítási, hibaelhárítási ráfordítás, a berendezés üzembe helyezésének gyorsítása a termelésindítás érdekében 6. Kérdés: Ismertesse a termelés szimuláció szerepét! A gyárszimulátorok a dinamikus szimulációval a termelési folyamat berendezéseit projekttervezését, kialakítását, tervezését és programozását hatékonyan támogatják. A hibás tervezés csak a valós rendszerben ismerhető fel, az utólagos javítás pedig legtöbbször nagy ráfordítást igényel, vagy bizonyos esetekben technikailag nem is lehetséges. A gyakorlatban ez nem kielégítő rendszermegoldásokhoz és magas költségekhez vezet. 7. Kérdés: Ismertesse a termelés szimuláció céljait! a gyári layout dinamikus analízise és optimalizálása, tervezett vagy létező termelési rendszerek teljesítmény-optimalizálása, 25
a termelési koncepció előzetes dinamikus vizsgálata, szűk keresztmetszetek vizsgálata a termelésben és a logisztikában, a raktározási és átfutási idők csökkentése, termelési sorok és időtervezés javítása, gyártási változatok analízise, értékelése és optimalizálása, termelési erőforrások maximális kihasználása, a puffertervezés dinamikus kialakítása.
26
3. lecke: Gyártás szimulációs szoftver Cél: A tananyag célja, hogy a hallgató megismerkedjen egy gyártás szimulációs szoftver működési környezetével. Követelmények: Ön akkor sajátította el megfelelően a tananyagot, ha képes definiálni a objektumorientált szimulációs környezet fogalmát, saját szavaival leírni a diszkrét eseményvezérelt szimuláció jelentését, önállóan a letöltési és telepítési útmutató segítségével számítógépére telepíteni a szoftvert. Időszükséglet: A tananyag elsajátításához körülbelül 30 percre lesz szüksége. Kulcsfogalmak objektumorientált környezet, objektum, diszkrét esemény. 1. Tecnomatix Plant Simulation A tananyag során gyártás szimulációra a Siemens által fejlesztett Tecnomatix Plant Simulation szoftvert kerül ismertetésre. A Plant Simulation egy objektumorientált környezetű, diszkrét, esemény-vezérelt szimulációs rendszer. Tevékenység: Figyelmesen olvassa el és jegyezze meg az objektumorientált környezet, objektum, objektumosztály definícióját. Objektumorientált környezet: Olyan programozási paradigma, amely a programokat objektumokból építi fel. A program működése tulajdonképpen objektumok kommunikációját jelenti. Objektum: a valós világ elemeinek programozási modellje. Az objektum adatokat tárol, és kérésre tevékenységeket végez. Az egymáshoz hasonló objektumokat osztályokba soroljuk. Objektumosztály: az egymáshoz hasonló objektumok általánosítása, gyűjtőfogalma. Az objektumosztály határozza meg a hozzá tartozó objektumok típusát. Tevékenység: Olvassa el és jegyezze meg a diszkrét eseményvezérelt szimuláció jelentését. Diszkrét eseményvezérelt (szimuláció): a folyamatosan előre haladó időben a rendszer csak a valamilyen szempontból lényeges események diszkrét pillanatait vizsgálja. Amikor bizonyos esemény megtörténik, a megfelelő modell komponensek állapota megváltozik. A Plant Simulation ezeket az eseményeket lépésről lépésre dolgozza fel. A fő előnye ennek a megközelítésnek, hogy a Plant Simulation nem foglalkozik az események közötti idővel.
27
Tevékenység: Olvassa el és értse meg a Plant Simulation szimuláció szoftver felhasználási sajátosságait, előnyeit, funkcióit. A Plant Simulation gyártási rendszerek és folyamatok modellezését és szimulációját teszi lehetővé. Használatával optimalizálható az anyagáramlás, az erőforrás felhasználás és a logisztika a gyár minden szintjén a teljes gyártóüzemtől a helyi gyártósorokig. A Plant Simulation segítségével a gyártás logisztikája modellezhető a rendszer viselkedésének elemzésére és teljesítményének optimalizálására. A számítógépes modell lehetőséget nyújt különböző változatok kipróbálására, vagy "mi lenne ha" jellegű vizsgálatokra a meglévő gyártósor megbontása, vagy a tervezett gyártósor megépítése előtt. A számos elemzőeszköz, statisztika és grafikon lehetővé teszi a különböző gyártási helyzetek elemzését, és gyors, megfelelően alátámasztott döntések meghozását a gyártástervezésnek már a korai szakaszában.
1. ábra: Plant Simulation (1_3_1.png) A gyártási folyamat Plant Simulation alapú szimulációjával kimutathatók az alacsony vagy túlzott raktárkészletek, az alul vagy túlterhelt szállítószalagok, és a rendszer szűk keresztmetszetei, amelyek a gyártás hatékonyságának visszaesését eredményezhetik. Mind a 2D, mind a 3D szimulációhoz rengeteg kész alapelemet biztosít a Plant Simulation rendszer, de készíthetünk saját elemeket is. A gyártási folyamata ilyen módon történő szimulációja jelentős költségeket tud megtakarítani a vállalatok számára. A Plant Simulation segít a felhasználóknak:
Azoknak a problémáknak a felismerésében és elkerülésében, amelyek később drága és időigényes javítást igényelnének a gyártás során,
Minimalizálja az új gyártósor költségét a termelékenységének csökkentése nélkül,
Optimalizálja a meglévő rendszerek teljesítményét olyan paraméterekkel, amelyek eredménye a szimulációban jól ellenőrizhető a valós elkészítés előtt.
Funkciók:
Komplex gyártórendszerek és vezérlési rendszereik szimulációja,
28
Objektum-orientált, hierarchikus gyármodellek készítése, beleértve az üzleti logikát, a logisztikát és a gyártási folyamatokat,
Objektum könyvtárak a legjellemzőbb modellezési feladatok gyors, hatékony elvégzéséhez,
Grafikonok és diagrammok a kimenet, az erőforrások és a szűk keresztmetszetek elemzéséhez,
Átfogó analíziseszközök, beleértve az automatikus szűk keresztmetszet elemzést, a Sankey-diagrammokat és a Gantt-grafikonokat,
3D megjelenítés és animáció,
Az angol és a német mellett magyar nyelvű felhasználói felület is elérhető,
Integrált tapasztalatkezelés,
Genetikus algoritmus a rendszerparaméterek optimalizálásához,
Nyitott architektúra, integrációs lehetőségek (ActiveX, CAD, Oracle, SQL, ODBC, XML, stb.).
2. Letöltés. telepítés Tevékenység: Az alábbi lépéssor figyelmes végrehajtásával, töltse le és telepítse számítógépére a Plant Simulation szoftvert. A szoftver rendelkezik ingyenesen letölthető diákverzióval. A letöltés menete: 1. http://graphit.hu/ 2. Termékeink menüpont Tecnomatix almenü:
(1_3_2.png) 3. A bal oldali menü: Ingyenes Plant Simulation kipróbálás,...,diákverzók:
29
(1_3_3.png) 4. Plant Simulation Diákverzió, Letöltés
30
(1_3_4.png) 5. A letöltés megkezdése előtt a regisztrációs adatok megadás és elfogadása (Submit) szükséges:
(1_3_5.png) 6. A beregisztrált e-mail címre kapott üdvözlő üzenetben találjuk a szoftver és a license letöltési linkjét:
31
(1_3_6.png) 7. A letöltött PlantSimulationSetup.msi fájl futtatásával történik a szoftvert telepítése (Next/Next).
32
(1_3_7.png) 8. Telepítés után az asztalra létrehozott parancsikkonnal történik a program indítás. Programindítás után letöltött licence fájlt elérési útvonalát kell beállítani az alábbiak szerint: Fájl/Beállítások/Licenc; Licenctípus: Student majd az elérési útvonal megadása.
33
(1_3_8.png)
34
(1_3_9.png) A jegyzet készítésének időpontjában (2014 ősz) ezen letöltési és telepítési lépések az aktuálisak, ezek a későbbiek folyamán néhány részletében változhatnak. A jegyzet készítésének időpontjában az aktuális szoftverváltozat: 11 TR2. A szoftver egyenlőre csak Microsoft Windows operációs rendszer alatt fut. Önellenőrző kérdések 1. Kérdés: Definiálja az objektumorientált környezet, objektum, objektumosztály fogalmát! Objektumorientált környezet: Olyan programozási paradigma, amely a programokat objektumokból építi fel. A program működése tulajdonképpen objektumok kommunikációját jelenti. Objektum: a valós világ elemeinek programozási modellje. Az objektum adatokat tárol, és kérésre tevékenységeket végez. Az egymáshoz hasonló objektumokat osztályokba soroljuk. Objektumosztály: az egymáshoz hasonló objektumok általánosítása, gyűjtőfogalma. Az objektumosztály határozza meg a hozzá tartozó objektumok típusát. 2. Kérdés: Saját szavaival írja le a diszkrét eseményvezérelt szimuláció jelentését! Diszkrét eseményvezérelt (szimuláció): a folyamatosan előre haladó időben a rendszer csak a valamilyen szempontból lényeges események diszkrét pillanatait vizsgálja. Amikor bizonyos esemény megtörténik, a megfelelő modell komponensek állapota megváltozik. A Plant Simulation ezeket az eseményeket lépésről lépésre dolgozza fel. A fő előnye ennek a megközelítésnek, hogy a Plant Simulation nem foglalkozik az események közötti idővel.
35
36
4. lecke: Plant Simulation kezdőképernyő Cél: A tananyag célja, hogy a hallgató részletesen megismerje a Plant Simulation szoftver felhasználói kezelőfelületét. Követelmények: Ön akkor sajátította el megfelelően a tananyagot, ha képes önállóan egy új modellt létrehozni, elmenteni, visszatölteni, felsorolni a kezdőképernyő fő részeit, és azok láthatóságát megváltoztatni, definiálni az objektum elnevezésekre vonatkozó szabályokat, csoportosítani az eszköztárban található objektumokat. Időszükséglet: A tananyag elsajátításához körülbelül 30 percre lesz szüksége. Kulcsfogalmak modell, objektum, MU. 1. Kezdőképernyő Tevékenység: Olvassa el a leírást, majd a szoftverben keresse meg és próbálja ki a kezdőképernyő funkcióit. A szoftver telepítése után ismerkedjünk meg a kezdőképernyővel és tegyük meg az első lépéseket (kattintásokat).
1. ábra: Kezdőképernyő 37
(1_4_1.png) A szoftver kezdőképernyőjén (1.ábra) három csoportra bontva különböző grafikus menüket találunk: a, "Modellek" - a modellel kapcsolatos tevékenységeket találjuk meg itt: új modell készítés, modell megnyitás, utolsó modell megnyitás, előző modell tevékenységek. b, "Kezdő lépések" Kezdő lépések, segítségek halmaza: példamodell, demo videók, gyakorló feladatok. Az "Újdonságok" segítségével a súgóba jutunk ahol az előző verziókhoz képest történt fejlesztéseket láthatjuk. Itt a tartalomban és a tárgymutatóban is kereshetünk információkat, a modellezés során ez a menü az F1 nyomógomb segítségével érhető el. Az "Példa modellek" megnyitásával a tematikusan válogatott példamodellekhez férhetünk hozzá amelyek segítségével betekintés nyerhető az egyes építőelemek különböző funkcióinak használatába. Az egyes példamodellekhez leírás is található. c, "Web" - Internetes támogató tevékenységek halmaza: fórum, twitter, Siemens Plant Simulation honlap. Tevékenység: Olvassa el és készítsen egy új modellt a leírásnak megfelelően. Kezdőlap/Modellek/Új modell létrehozása grafikus menü segítségével tudunk új modell készíteni, vagy használhatjuk a Fájl/Új menüt is. Mindkét esetben egy új párbeszédablakkal fogunk találkozni (2. ábra).
38
2. ábra: Osztálykönyvtár kezelése (1_4_2.png) Az osztálykönyvtár kezelése felugró menüben a használni kívánt objektumokat kell kijelölni. Az alapértelmezésben felkínált objektumok elégségesek. A modellezés során ez a menü bármikor előhívható és módosítható (lásd. Fő eszköztár, menüszalag, osztálykönyvtár kezelése 4.ábra).
2. Felhasználói felület Tevékenység: Olvassa el és jegyezze meg milyen fő részei vannak a kezdőképernyőnek. A Plant Simulation programablaka menüket, eszköztárakat és kommunikációs ablakokat tartalmaz (3.ábra):
Fő eszköztár (menüszalag)
Osztálykönyvtár
Kedvencek
Eszköztár
Konzol 39
Állapotsor
3. ábra: Programablak (1_4_3.png) Fő eszköztár, menüszalag (4.ábra) kezdőlapja tartalmazza a szimuláció irányításához, használatához szükséges grafikus elemeket. Ezek alkalmazásáról a következő leckékben lesz szó.
4. ábra: Menüszalag (1_4_4.png) 40
A megjeleníthető ablakok láthatóságát a fő eszköztárban az /Ablak menüszalagon tudjuk változtatni, a grafikus menük be-ki kapcsolásával (5.ábra). Tevékenység: A szoftverben keresse meg a megjeleníthető ablakok láthatóságának be-ki kapcsolását és próbálja ki őket.
5. ábra: Megjeleníthető ablakok (1_4_5.png)
Osztálykönyvtár: Az osztálykönyvtárban található minden olyan objektum ami a szimulációhoz szükséges. Az egyes elemek egyedileg definiálhatók, másolhatók, saját mappába rendezhetők.
Kedvencek: A kedvencek eszköztár segítségével a gyorsabb elérés érdekében a szükséges Keret-ek elérési útvonalát tudjuk elmenteni és visszatölteni.
Eszköztár: Az eszköztár gyors hozzáférést biztosít az osztálykönyvtárban található szimulációs objektumokhoz, grafikus elemek segítségével. Az eszköztárban található lapfülek és objektumaik az osztálykönyvtár objektumaira hivatkoznak.
Konzol: A konzolban a szimulációs futás alatt információk jelennek vagy jeleníthetők meg (eredmény, hibajelzés, változó érték, átfutási idő).
Állapotsor: Az állapotsorban a szimuláció futási üzemállapotáról kapunk visszajelzést.
Új modellfájl készítése esetén az osztálykönyvtárban végrehajtott módosításokat, hierarchikus mappaszerkezetet, kereteket, új objektumokat egy fájlban tudjuk lementeni. Mentés történhet a szoftver fejlécén található szabványos mentés ikon segítségével vagy a Fájl/Mentés; Fájl/Mentés másként menüpont kiválasztásával. A modell első mentésekor a fájl *.spp kiterjesztéssel kerül létrehozásra. Minden további mentéskor (az előző mentés felülírásakor) a szoftver létrehoz egy biztonsági mentést *.bak kiterjesztéssel, amely az utolsó előtti mentést tartalmazza. Szükség esetén ezek a *.bak fájlok a Plant Simulation-ben közvetlenül megnyithatók. Keret
41
A szimulációs modellek keretben vagy más néven munkatérben készíthetőek el az anyagáramlási objektumok összekapcsolásával. Az osztálykönyvtár hierarchiáján belül tetszőleges számú új keret készíthető (6. ábra) osztálykönyvtár xy mappa/jobb egérgomb.
6. ábra: Új keret hozzáadása (1_4_6.png) Tevékenység: Olvassa el és jegyezze meg milyen szabályok vonatkoznak az objektumok elnevezésére. Az új keret hozzáadásának módszerével az osztálykönyvtárban új mappát is létre tudunk hozni, ezáltal saját mappastruktúra kialakítására is lehetőség van. A mappákat, a kereteket és a lecke további részében ismertetett objektumokat is át lehet nevezni az egyszerűbb azonosítás érdekében. Az átnevezést az objektum/mappa/keret kijelölése után az F2 billentyű lenyomásával vagy jobb egérgomb/átnevezés-el végezhetjük el. Az objektumok elnevezéseinek vannak bizonyos szabályai, amelyeket az objektumorientált programozott környezet miatt be kell tartani, helytelen elnevezés során hibaüzenetet küld a rendszer. A szabályok a következők:
az elnevezést mindig betűvel kell kezdeni, amit betűk vagy számok követhetnek, speciális karakterek nem,
az elnevezés karakter-folytonos legyen, nem szerepelhet bent szóköz,
42
nem tartalmazhat parancsokat (pl. if, then, else, from, until, loop stb.),
egy elnevezés egy névterületen belül csak egyszer fordulhat elő.
Tevékenység: Olvassa el és jegyezze meg az eszköztárban található objektumok lapfülek szerinti csoportosítását. A keretben történő modellezéshez az egyes építő elemeket, objektumokat a Eszköztár-ból húzd és ejtsd módszerrel (drag and drop) tudjuk a keretbe helyezni. Az objektumok az eszköztárban funkciójuk alapján lapfülekre vannak csoportosítva:
Anyagáram: az anyagáramlás modellezésére szolgálnak, az egyszerű művelettől a bonyolult funkciójú objektumokig számos elem található itt.
7. ábra: Anyagáram eszköztár (1_4_7.png)
Erőforrások: a dolgozók és erőforrásaik modellezését támogató objektumok találhatók itt.
8. ábra: Erőforrások eszköztár (1_4_8.png)
Információ áram: Vezérlések, táblázatok, változók használatát és az eredmények feldolgozását támogató objektumok listája.
9. ábra: Információ áram eszköztár (1_4_9.png)
Felhasználói felület: eredmények, statisztikák gyűjtését, vizualizálását támogató valamint kezelőfelület készítésére használatos objektumok listája.
43
10. ábra: Felhasználói felület eszköztár (1_4_10.png)
Mozgó egységek (MU): az anyagáramlási objektumokon mozgó objektumok listája. A mozgó objektumokat a tananyag további részében MU (movable units mozgó/mozgatható alkatrészek) rövidítéssel használjuk, amelyek az egyik anyagáramlási objektumtól a másikig mozognak a szimulációs modellben. Az MUkat soha sem húzd és ejtsd módszerrel kell a kerethez adni. A mozgó objektumoknak három típusa lehetséges: Elem, Konténer, Szállítóeszköz, ezek felhasználásával a fizikai valóságnak megfelelően a modellezni kívánt rendszerek leképezhetőek.
11. ábra: Mozgó egységek (MU) eszköztár (1_4_11.png)
Tools: Információ gyűjtő és speciális objektumok listája.
12. ábra: Tools eszköztár (1_4_12.png) Mértékegység Tevékenység: A kép alapján állítsa be a modelljében a mértékegységeket. A modellezés során lehetőség van az alkalmazott adattípusokhoz a megfelelő mértékegység beállítására (13.ábra). Fájl/Beállítások/Mértékegységek fül
44
13. ábra: Mértékegységek beállítása (1_4_13.png) Kiegészítések Az Osztálykönyvtár bővíthető további Plant Simulation alkalmazásokkal, ezek általában opcionális modulok amelyekhez külön licenc szükséges. Kezdőlap/Osztálykönyvtár kezelése
ActiveX vezérlőkhöz szükséges interfész, adatcserére szolgál,
GA - Genetikus algoritmus, a modell automatikus optimalizálására szolgál,
Gantt - termelési tervek grafikus megjelenítése és módosítása,
ODBC kétirányú adatcsere interfész Windows ODBC alapú adatforrásokhoz,
Oracle adatbázishoz kapcsolódó interfész
Socket szabványos TCP/IP protokoll alapú alkalmazáshoz kapcsolódó interfész
VSM értékáram elemzési modul
45
Önellenőrző kérdések 1. Kérdés: Sorolja fel a kezdőképernyő fő részeit!
Fő eszköztár (menüszalag)
Osztálykönyvtár
Kedvencek
Eszköztár
Konzol
Állapotsor
2. Kérdés: Sorolja fel milyen szabályok vonatkoznak az objektumok elnevezésére!
az elnevezést mindig betűvel kell kezdeni, amit betűk vagy számok követhetnek, speciális karakterek nem,
az elnevezés karakter-folytonos legyen, nem szerepelhet bent szóköz,
nem tartalmazhat parancsokat (pl. if, then, else, from, until, loop stb.),
egy elnevezés egy névterületen belül csak egyszer fordulhat elő.
3. Kérdés: Sorolja fel, hogy az eszköztárban található objektumok milyen lapfülek szerinti vannak csoportosítva!
Anyagáram
Erőforrások
Információ áram
Felhasználói felület
Mozgó egységek (MU
Tools
1. modul - Modulzáró kérdések 1. Kérdés: Definiálja a modell fogalmát! A modell egy tervezett vagy ténylegesen létező rendszernek - a folyamataival együtt történőegyszerűsített leképezése egy rendszerbe. 2. Kérdés: Definiálja a szimuláció fogalmát! A szimuláció egy rendszer leképezése dinamikus folyamataival együtt egy olyan modellben, amellyel kísérletezni lehet. Célja olyan eredmények szerzése, amelyek a valóságban felhasználhatók.
46
3. Kérdés: Helyettesítse be a szimulációs körfolyamat ábrájába a hiányzó fogalmakat!
A – Elvonatkoztatás, modellezés B – Szimulációs modell C – Kísérletek D – Kiértékelés, interpretáció 4. Kérdés: Csoportosítsa a szimuláció folyamatlépéseit, mely fázishoz (előkészítés, kísérletezés, megvalósítás) tartoznak! Probléma meghatározása – Előkészítési fázis Szimulációs futtatások – Kísérletezési fázis Szimulációs eredmények gyakorlati alkalmazása - Megvalósítási fázis Célmeghatározás, követelmények – Előkészítési fázis Rendszerdefiníció – Előkészítési fázis Eredménykiértékelés – Kísérletezési fázis Adatgyűjtés – Előkészítési fázis Rendszervariációk/optimálás – Kísérletezési fázis Modellépítés – Modellezési fázis Modell validálás – Modellezési fázis Szimulációs kísérleti tervezés – Kísérletezési fázis Dokumentáció - Megvalósítási fázis 5. Kérdés: Ismertesse az ergonómia szimuláció jelentőségét!
47
Az ergonómia-szimuláció a munkapszichológiai szempontú szimulációk speciális területe. Az ergonómia-szimulációhoz 3D környezetben állnak rendelkezésre eszközök a kézi feladatok interaktív kialakításához és optimalizálásához, a folyamatok és termékek ergonómiájának javítása érdekében. 6. Kérdés: Soroljon fel a termelés szimuláció céljai közül legalább ötöt! a gyári layout dinamikus analízise és optimalizálása, tervezett vagy létező termelési rendszerek teljesítmény-optimalizálása, a termelési koncepció előzetes dinamikus vizsgálata, szűk keresztmetszetek vizsgálata a termelésben és a logisztikában, a raktározási és átfutási idők csökkentése, termelési sorok és időtervezés javítása, gyártási változatok analízise, értékelése és optimalizálása, termelési erőforrások maximális kihasználása, a puffertervezés dinamikus kialakítása. 7. Kérdés: Definiálja az objektumorientált környezet és az objektum fogalmát! Objektumorientált környezet: Olyan programozási paradigma, amely a programokat objektumokból építi fel. A program működése tulajdonképpen objektumok kommunikációját jelenti. Objektum: a valós világ elemeinek programozási modellje. Az objektum adatokat tárol, és kérésre tevékenységeket végez. Az egymáshoz hasonló objektumokat osztályokba soroljuk.
2. modul: Modell építés Plant Simulation segítségével A második modul betekintést nyújt a Plant Simulation nevű gyártási folyamat szimulációs szoftver működési környezetébe. Bemutatásra kerülnek az alapvető funkciók, sajátosságok kapcsolatrendszerek és beállítási lehetőségek. A modul során részletesen ismertetésre kerülnek a modellezéshez szükséges objektumok és a szimulációs futások kiértékelési, elemzési lehetőségei.
48
1. lecke: Általános objektumok Cél: A tananyag célja, hogy, hogy a hallgató megismerje és elsajátítsa az általános objektumok funkcióját és alapvető felhasználásának módjait. Követelmények: Ön akkor sajátította el megfelelően a tananyagot, ha képes definiálni a keret fogalmát és funkcióit, önállóan elvégezni a keretre vonatkozó beállítások módosítását, saját szavaival definiálni az eseményvezérlő funkcióját, különbséget tenni az eseményvezérlő időmérési változatai között, használni az eseményvezérlő funkcióit, ismertetni az összekötő objektum feladatát, felhasználási lehetőségeit. Időszükséglet: A tananyag elsajátításához körülbelül 40 percre lesz szüksége. Kulcsfogalmak keret, eseményvezérlő, összekötő.
1. Keret Tevékenység: Olvassa el és jegyezze meg a keret definícióját. A keret minden modell alapja. A szimulációs modellek keretekben készíthetők el, anyagáram objektumok beillesztésével és összekapcsolásával. Egy keretbe bele tudjuk ágyazni a többi keretet is. A szimuláció is a kereten belül futtatható le.
1. ábra Keret, általános menüszalag (2_1_1.png) Tevékenység: Olvassa el, majd a szoftverben keresse meg és próbálja ki a keretre vonatkozó általános és vektor grafikus beállításokat. A keret általános menüszalagján található grafikus menük:
49
nyomtatás,
objektumok keresése,
nem kapcsolódó objektumok mutatása,
hosszbeállítások grafikus megjelenítésének mutatása,
keret tartalmának nagyítása, kicsinyítése,
méretarány megadása,
műszaknaptár hozzárendelés,
menü hozzáadás,
háttérszín megváltoztatása,
megjelenő grafikus elemek mutatása,
objektumnevek, címkék mutatása,
további beállítások, amelyek a megjelenítést, modellezés megkönnyítését teszik lehetővé.
2. ábra Keret, vektor grafika menüszalag (2_1_2.png) A keret vektor grafikai menüszalagján van lehetőségünk a keretre háttér fóliákat beállítani. Ezek lehetnek vonalak, különböző üres és kitöltött alakzatok, amelyek színét is tetszőlegesen meg tudjuk változtatni. Valamint lehetőségünk van az office alkalmazásokból mindenki által jól ismert szövegdoboz létrehozására is. A fóliákat kijelölés után külön-külön és együtt is el tudjuk távolítani, ha szükséges. Azonban ha az itt elérhető grafikus elemek nem megfelelőek az általunk kívántnak, akkor lehetőségünk van saját képet, layoutot is beállítani a keret hátterének. Ehhez az osztálykönyvtárban ki kell jelölni a módosítani kívánt keretet majd Jobb egérgomb/Ikonok szerkesztése menüt kell kiválasztani (3. ábra).
50
3. ábra Ikonok szerkesztése (2_1_3.png) Tevékenység: Az anyagrész elolvasása és megértése után a szoftverben változtassa meg egy keret háttérképet tetszőleges képre. A megjelenő ablakban tudjuk a jelenlegi ikont is változtatni, de a háttér megváltoztatásához egy új ikont kell létrehoznunk. Ikon menüszalag/Szerkesztés/ Új (4.ábra).
51
4. ábra Új ikon hozzáadása (2_1_4.png) A létrehozás után az ikon elnevezését „backgorund”-ra kell változtatni és Jelenlegi jelölőnégyzetet ki kell pipálni.
5. ábra Háttér beállítás
52
(2_1_5.png) A háttérképet az Ikon menüszalag/Szerkesztés/Import menü segítségével kell kiválasztani, majd az Ikon menüszalag/Szerkesztés/Módosítások alkalmazása, megnyomásával a beállítások érvényesülnek (6. ábra), és a háttérkép megjelenik a keretünkben.
6. ábra Háttérkép kiválasztása (2_1_6.png) A keretben található objektumok grafikus megjelenését is szabályozhatjuk. Ezek a beállítási lehetőségek azonban csak akkor aktívak, ha a keretünkben bármelyik objektum ki van jelölve.
7. ábra Ikon megjelenési beállítások (2_1_7.png) Egy objektum kijelölése esetén ezeket a beállításokat a Keret/Ikonok menüszalagon találjuk. A beállítási lehetőségek a teljesség igénye nélkül:
az objektumhoz beállított ikonok közötti váltás
az ikon függőleges/vízszintes tükrözése
forgatás
rácshoz illesztés
előre/hátra küldés
méret változtatás
53
2. Eseményvezérlő Tevékenység: Olvassa el és jegyezze meg az eseményvezérlő funkcióját. Az eseményvezérlő kontrollálja a folyamatokat a szimuláció futása alatt. A használatával indítható el és szakítható meg a szimulációs folyamat. Az eseményvezérlő méri a szimulációs futtatás során eltelt időt. Az eseményvezérlő párbeszédablakának (8. ábra) megnyitása: Keret/Eseményvezérlő/Dupla klikk
8. ábra Eseményvezérlő párbeszédablaka (2_1_8.png) Tevékenység: Jegyezze meg az eseményvezérlő időmérésének kétféle változatát. Az idő mérése kétféleképpen történhet:
relatív idő: ha a kijelzőn a csak idő érték jelenik meg,
abszolút idő: a szimuláció egy meghatározott időpontban kezdődik és a kijelzőn dátum is szerepel.
A két mód közötti váltást szimulációs futás közben is megtehetjük az Idő nyomógombra kattintva. Eseményvezérlő – Kontrollok fül Tevékenység: Olvassa el és a szoftverben keresse meg az eseményvezérlő alábbi funkcióit. Szimuláció visszaállítás (Reset): A Reset gomb meghívja a modell összes Reset – vezérlését. Ugyanakkor minden fel nem dolgozott esemény törlődni fog és a szimuláció idejét 0-ra állítja, és a statisztikát is visszaállítja alaphelyzetbe. Szimuláció elindítása/leállítása (Start/Stop): A Start/Stop gomb indítja a szimulációt. Ha korábban a Reset gombra kattintott vagy ezelőtt még nem történt meg a szimuláció futtatása, akkor a modellben az Init vezérlés (Inicializált tevékenységek elvégzése a modell
54
futásának kezdő időpontjában) automatikusan meghívásra kerül. Szimulációs futás közben a Start/Stop gombra történő egyszeri kattintás félbeszakítja a szimuláció aktuális eseményeinek a feldolgozását. Szimuláció indítása animáció nélkül: Ugyanazt a tevékenységet végzi, mint a Start/Stop gomb, csak a mozgó objektumok, és visszajelző ikonok animációjának kikapcsolásával. Ebben a módban futtatható a leggyorsabban a szimuláció. Egy esemény feldolgozása/ hibakeresés (Step/Debugger): A Step gomb segítségével a szimulációt lépésenként lehet futtatni, és mindig csak egy esemény kerül feldolgozásra. Így lehetséges a legkönnyebben a bekövetkező hibaeseményeket felderíteni. Esemény hibakereső megnyitása (List): A List gombra történő egyszeri kattintással megnyílik az eseménykövető párbeszédablaka. Itt táblázatos formában felsorolásra kerül az összes esemény.
Csúszka: A csúszka mozgatásával a szimuláció sebességét tudjuk befolyásolni, a lassabbtól a gyorsabbig. A csúszka használata a mozgó objektumok animációjának bekapcsolt állapotában hasznos.
Eseményvezérlő – Beállítások fül
9. ábra Eseményvezérlő beállítások fül (2_1_9.png)
55
Dátum: a szimuláció kezdőidőpontjának megadási lehetősége. Vége: Itt megadható egy relatív idő (időegység, dátum nélkül) a szimuláció futtatásának hosszára. A program ezeket össze fogja hasonlítani a szimuláció aktuális idejével, ha az értékeke megegyeznek, akkor a szimuláció leáll. Statisztika: Az itt beírt időértéktől fogja az anyagáramlási objektumok statisztikáit gyűjteni. A használata a modell feltöltési szakaszában hasznos. MU-k törlése visszaállításkor: Törli az összes mozgó egységet (MU-t) a keretből a következő futtatás előtt. Bekapcsolása ajánlott. Animációs események átlépése: Az opció választásakor olyan hosszan dolgozza fel az eseményeket, ameddig egy új animációs esemény következik (eseményvezérlés). Bekapcsolása ajánlott, így a szimuláció sebessége növelhető. Teljes jelentés mutatása: A szimuláció lefutásának végén egy összefoglaló riportot ad a modellen átfutott mozgó objektumokról, valamint az anyagáramlási objektumok teljesítményéről (darabszám, átfutási idő, életciklus, kihasználtság, stb.)
3. Összekötő Tevékenység: Olvassa el és jegyezze meg az összekötő feladatát, használatának módját és tulajdonságait. Az összekötő (Connector) köti össze az objektumokat és a kereteket. Eszköztár/Anyagáram fül-ön egy kattintás a konnektor elemre aktiválja a kapcsolási lehetőséget (az egér mozgatásával az objektum fölé kell helyezni a konnektort). Az összekapcsolni kívánt objektumoknál az első majd a második objektumra kattintva létrejön a kapcsolat, a kapcsolat létrejötte csak akkor látható, ha a Keret/Általános menüszalagon aktiválva van az Összekötők grafikus menü. Az anyagáramlás irányát az összekötőn megjelenő nyíl mutatja. Az anyaáramlás irányát a kapcsolás sorrendje határozza meg.
10. ábra Összekötési megoldások
56
(2_1_10.png) Lehetőség van arra is, hogy két objektum között töréspontot hozzunk létre (10. ábra). Ezt a következőképpen tehetjük meg: kattintsunk bal egérgombbal a kapcsolni kívánt objektumra, majd oda ahova a töréspontot szeretnénk, majd a következő töréspont helyére és végül a másik kapcsolni kívánt objektumra. Több elem összekapcsolása esetén az egyszerűség kedvéért, hogy ne kelljen minden esetben az Eszköztárban rákattintani az Összekötőre, a CTRL gomb nyomva tartásával folyamatosan tudjuk használni az összekötő objektumot. Tulajdonságok Az adott összekötő tulajdonságait a munkatérben lévő összekötő objektumra való dupla kattintással tudjuk elérni. Itt az összekötő pixel szélességét és a színét tudjuk módosítani (11. ábra).
11. ábra Összekötő tulajdonságok (2_1_1.png)
Önellenőrző kérdések 1. Kérdés: Határozza meg le a keret definícióját! A keret minden modell alapja. A szimulációs modellek keretekben készíthetők el, anyagáram objektumok beillesztésével és összekapcsolásával. Egy keretbe bele tudjuk ágyazni a többi keretet is. A szimuláció is a kereten belül futtatható le. 2. Kérdés: Saját szavaival határozza meg az eseményvezérlő funkcióját!
57
Az eseményvezérlő kontrollálja a folyamatokat a szimuláció futása alatt. A használatával indítható el és szakítható meg a szimulációs folyamat. Az eseményvezérlő méri a szimulációs futtatás során eltelt időt. 3. Kérdés: Ismertesse az eseményvezérlő időmérési funkcióit és sajátosságaikat! Az idő mérése kétféleképpen történhet:
relatív idő: ha a kijelzőn a csak idő érték jelenik meg,
abszolút idő: a szimuláció egy meghatározott időpontban kezdődik és a kijelzőn dátum is szerepel.
A két mód közötti váltást szimulációs futás közben is megtehetjük az Idő nyomógombra kattintva. 4. Kérdés: Saját szavaival jellemezze az Összekötő funkcióját és sajátosságait! Az összekötő (Connector) köti össze az objektumokat és a kereteket. Az összekapcsolni kívánt objektumoknál az első majd a második objektumra kattintva létrejön a kapcsolat. Az anyagáramlás irányát az összekötőn megjelenő nyíl mutatja. Az anyaáramlás irányát a kapcsolás sorrendje határozza meg. Lehetőség van arra is, hogy két objektum között töréspontot hozzunk létre.
58
2. lecke: Objektum típusok és alap funkciók Cél: A tananyag célja, hogy a hallgató megismerje a különböző objektum típusokat, megismerje és elsajátítsa alap funkcióik használatát. Követelmények: Ön akkor sajátította el megfelelően a tananyagot, ha képes definiálni a mozgó objektum jelentését és tulajdonságait, felsorolni a mozgó objektumok típusait, ismertetni a mozgó objektumok tulajdonságait, definiálni a nem mozgó anyagáramlási objektum jelentését, tulajdonságait, típusait, különbséget tenni az anyagáramlási objektumok üzemállapotai között, felsorolni főbb jellemzőivel együtt az idő megadási lehetőségeket, ismertetni a meghibásodások beállításának lehetőségeit, definiálni a kilépési stratégia fogalmát, alkalmazni az átállás beállítási lehetőségeit, megkülönböztetni a statisztikai gyűjtés intervallum részeit. Időszükséglet: A tananyag elsajátításához körülbelül 80 percre lesz szüksége. Kulcsfogalmak mozgó objektum, anyagáramlási objektum, átállás, meghibásodás, kilépési stratégia, statisztika. 1. Mozgó objektumok (MU) Tevékenység: Olvassa el és jegyezze meg a mozgó objektum jelentését, tulajdonságait. Az MU-k anyagáramlási objektumokon mozgó objektum típusok, amelyek a modellen belüli anyagáramlást képezik le. Az MU-nak nincs saját viselkedési formája, a szimuláció elindításakor generálódik, objektumról objektumra végig halad a modellen majd eltávolításra kerül. A legfontosabb alap tulajdonságai a hosszúság és a szélesség.
Tevékenység: Olvassa és jegyezze meg a mozgó objektumok típusait. A mozgó objektumoknak három típusa van: Elem
59
Konténer Szállítóeszköz A MU-k elérése az Osztálykönyvtár/MUk mappából vagy az Eszköztár/Mozgó egységek fülön lehetséges.
1. ábra MU-k elérési lehetőségei (2_2_1.png) Tevékenység: Olvassa el és értelmezze a három mozgó objektum típus közötti különbségeket és tulajdonságaikat. Elem Az Elem egy olyan objektum, amit a Bemenet hoz létre, az anyagáramlás objektumok dolgoznak fel és a Konténer és Szállítóeszköz objektumok szállítanak. Az Elem nem szállíthat, nem tartalmazhat másik alkatrészt vagy elemet.
60
2. ábra Az elem kezelőfelülete (2_2_2.png) Az Elem kezelőfelületén (Dupla kattintás) négy lapfülön tudjuk parametrizálni az adott objektumot. Az Attribútumok fülön beállítható a hossz, szélesség, magasság értéke méterben, valamint lehetőség van célállomás megadására is. Az elhelyezési pont hossz, szélesség, magasság értékének magasságával a grafikus megjelenítési pontot tudjuk definiálni. A Grafika fülön lehetőségünk van kiválasztani az Elem ikonképének megjelenítését. Vektor grafikus módban a legördülő menük segítségével ki tudjuk választani az ikonszíneket. Nem vektorgrafikus módban az alap ikonkészlet kerül alkalmazásra (Ikon szerkesztése menüben változtatható, lásd. 2. modul 1. lecke). A Termék statisztika fülön lehetőségünk van be-ki kapcsolni a statisztikák gyűjtését. Itt látható (szimulációs futás közben) az adott Elemre vonatkozó összes statisztikai adat. A Felhasználói attribútumok fülön készíthetők el az általunk szükségesnek tartott tulajdonságok a megfelelő adattípussal és értékekkel. A felhasználói attribútumokról a későbbiekben részletesen lesz szó. Konténer A Konténer elemet is a Bemenet hozza létre, az anyagáramlás objektumok dolgoznak fel és a Konténer és Szállítóeszköz objektumok szállítanak. A Konténer tartalmazhat más objektumokat, tehát szállíthat Elemeket és más Konténereket is. Van kapacitása, mátrix alapú tárolóhellyel rendelkezik, de nem veszi figyelembe a szállítandó objektum(ok) hosszát.
61
3. ábra A konténer kezelőfelülete (2_2_3.png) Az Attribútumok fülön beállítható a hossz, szélesség, magasság értéke méterben, valamint lehetőség van célállomás megadására is. Az elhelyezési pont hossz, szélesség, magasság értékének magasságával a grafikus megjelenítési pontot tudjuk definiálni. Itt definiálható a kapacitás, ami mátrixos alapú. Az x és y méretek szorzatának eredményeként adódik a teljes kapacitás. A Grafika fülön lehetőségünk van kiválasztani az Konténer ikonképének megjelenítését. Vektor grafikus módban a legördülő menük segítségével ki tudjuk választani az ikonszíneket. Nem vektorgrafikus módban az alap ikonkészlet kerül alkalmazásra (Ikon szerkesztése menüben változtatható, lásd. 2. modul 1. lecke). A Termék statisztika fülön lehetőségünk van be-ki kapcsolni a statisztikák gyűjtését. Itt látható (szimulációs futás közben) az adott Konténerre vonatkozó összes statisztikai adat. A Statisztika fülön lehetőségünk van be-ki kapcsolni a statisztikák gyűjtését. Itt látható (szimulációs futás közben) az adott Konténerre vonatkozó olyan statisztikai adat, ami csak abban az esetben érvényes, ha az adott Konténer valamilyen objektumokat szállít, tehát mozgó objektumként és szállítóeszközként is működik. A Felhasználói attribútumok fülön készíthetők el az általunk szükségesnek tartott tulajdonságok a megfelelő adattípussal és értékekkel. A felhasználói attribútumokról a későbbiekben részletesen lesz szó.
62
Szállítóeszköz A Szállítóeszköz az Út és KétirányúÚt anyagáramlási objektumokon mozoghat mindkét irányban a beállított sebességgel. Az Út hosszából és a Szállítóeszköz sebességből adódik az az idő, amit a Szállítóeszköz az objektumon tölt. Alapesetben a Szállítóeszközök nem tudnak előzni. Ha egy gyorsabb Szállítóeszköz utoléri az előtte haladó lassabbat, akkor automatikusan a lassabb, előtte menőhöz igazodik a sebessége. Amint megszűnik ez az akadály, a Szállítóeszköz felgyorsul az eredeti értékre. A Szállítóeszköznek is van kapacitása, bármilyen típusú MU szállítása lehetséges általa, a rakodó felület típusának beállítása többféleképpen lehetséges.
4. ábra A szállítóeszköz kezelőfelülete (2_2_4.png) Az Attribútumok fülön beállítható a hossz, szélesség, magasság értéke méterben. Az elhelyezési pont hossz, szélesség, magasság értékének magasságával a grafikus megjelenítési pontot tudjuk definiálni. Itt adható meg a Szállítóeszköz sebessége, gyorsulása is. Valamint ha szükséges beállítható a visszafele menet is, ennek aktiválásakor az eredeti anyagáramlási iránnyal ellentétesen fog mozogni a Szállítóeszköz. Lehetőség van a Szállítóeszközt vontatóként üzemeltetni, ebben az esetben nem lesz kapacitása, viszont lehet hozzá csatolni további Szállítóeszközöket amelyek egy szerelvényt fognak alkotni (ennek beállítása összetettebb feladat, nem elég a jelölő négyzet kijelölése).
63
A Rakodó felület fülön választható ki a Szállítóeszköz rakodó felületének típusa és állíthatók be a kapacitási értékek. Raktár típus esetén mátrixos alapú a tárolás, az x és y méretek szorzatának eredményeként adódik a teljes kapacitás, a szállított objektumok méretét nem veszi figyelembe. Út típus esetén megadható a rakodó tér hossza és/vagy kapacitása, ebben az esetben figyelembe veszi a szállítandó objektumok hosszát és csak annyit képes szállítani amennyi fizikailag ráfér vagy nem haladja meg a beállított kapacitás maximális értékét. A kapacitás alapértéke -1, ez a Plant Simulationban minden esetben a végtelent jelenti, így a hossz lesz a mérvadó a rakodófelület méretét tekintve. Szállítószalag típus esetén a raktér szállítószalagként értelmezhető, hosszal, sebességgel, kétféle irányú mozgatási lehetőséggel. Az Útvonaltervezés fülön lehetőség van célállomás beállítására, ebben az esetben a Szállítóeszköz a lehetséges útvonalak közül a legrövidebb módon fogja megközelíteni a célállomást, de csak abban az esetben, ha az objektumok összekapcsolt állapotban vannak. A Meghibásodások fülön állíthatók be a karbantartások, véletlenszerű meghibásodások, eszköz rendelkezésre állás. A meghibásodásokról a későbbiekben részletesen lesz szó. A Kontrollok fülön adhatók meg a Szállítóeszköz viselkedését irányító kontrollok/metódusok. Ezekről a későbbiekben részletesen lesz szó. Az Akkumulátor fülön válaszható ki az akkumulátor használat. Elektromos jármű esetén lehetőség van az akkumulátorral kapcsolatosa paraméterek (töltés, fogyasztás, kapacitás, stb.) beállítására. A Grafika fülön lehetőségünk van kiválasztani a Szállítóeszköz ikonképének megjelenítését. Vektor grafikus módban a legördülő menük segítségével ki tudjuk választani az ikonszíneket. Nem vektorgrafikus módban az alap ikonkészlet kerül alkalmazásra (Ikon szerkesztése menüben változtatható, lásd. 2. modul 1. lecke). A Termék statisztika fülön lehetőségünk van be-ki kapcsolni a statisztikák gyűjtését. Itt látható (szimulációs futás közben) az adott Szállítóeszközre vonatkozó összes statisztikai adat. A Statisztika fülön lehetőségünk van be-ki kapcsolni a statisztikák gyűjtését. Itt látható (szimulációs futás közben) az adott Szállítóeszközre vonatkozó olyan statisztikai adat, ami csak abban az esetben érvényes, ha az adott Szállítóeszköz valamilyen objektumokat szállít, tehát mozgó objektumként és szállítóeszközként is működik. A Felhasználói attribútumok fülön készíthetők el az általunk szükségesnek tartott tulajdonságok a megfelelő adattípussal és értékekkel. A felhasználói attribútumokról a későbbiekben részletesen lesz szó.
2. Nem mozgó anyagáramlási objektumok Tevékenység: Olvassa el és jegyezze meg nem mozgó anyagáramlási objektum jelentését, tulajdonságait és típusait. Mozgó és nem mozgó anyagáramlási objektumok képezik a modell fő építő elemeit. A nem mozgó objektumok lehetnek aktív vagy passzív viselkedésűek, ezek szállítják vagy tárolják a mozgó objektumokat a szimulációs modellen keresztül. Az aktív anyagáramlási objektum a mozgó objektumokat tudja fogadni, egy bizonyos ideig (feldolgozási idő, átállás stb.) tárolja és aztán automatikusan a következő objektumra továbbirányítja. A passzív anyagáramlási objektum a mozgó objektumokat nem tudja automatikusan továbbadni. 64
A nem mozgó anyagáramlási objektumok az Eszköztár/Anyagáram fülön találhatók meg.
5. ábra: Anyagáram eszköztár (2_2_5.png)
Összekötő
Eseményvezérlő
Keret
Interfész
Bemenet
Kimenet
Művelet
Párhuzamos Művelet
Szerelés
Szétszerelés
Pakoló Robot
Raktár
Puffer
Szortírozó
Szállítószalag
Szögfordító
Fordító
Fordítóasztal
Irányba Fordító Asztal
Út
Kétirányú Út
Áramlás Vezérlő
Szinkron Ciklus
Tevékenység: Olvassa el, figyelje meg az ábrákat és jegyezze meg, hogy az anyagáramlási objektumoknak milyen üzemállapotai lehetségesek szimuláció közben.
65
Az aktív anyagáramlási objektumok szimuláció közbeni állapotát az objektum fölött látható kis színes LED megjelenése szimbolizálja. A LED egyszerre több állapotot is jelezhet:
zöld – működik, dolgozik
barna – beállítás folyik
narancssárga – várakozik
sárga – blokkolt
lila - kikapcsolt/készenlét
piros – meghibásodás
rózsaszín – megállított
kék - szünetel
világos kék - nem tervezett szünet
cián kék – javítás
A nem mozgó anyagáramlási objektumok legtöbb alapértelmezett beállítási lehetősége és viselkedése megegyezik. Az egyes objektumok sajátosságai, beállítási lehetősége a tananyag későbbi részében bemutatásra kerül. Idők Tevékenység: Olvassa el és jegyezze meg az idő megadási lehetőségeket és jellemzőiket. Feldolgozási idő: A feldolgozási idő meghatározza, hogy mennyi ideig tartózkodik egy mozgó objektum az adott objektumon mielőtt egy következő objektumra továbbkerülne. Átállási idő: Típusváltás vagy előre meghatározott darabszámú mozgó objektum után az átállással, szerszámcserével töltött idő. Javítási idő: Beállítástól függően a mozgó objektum belépését követően a feldolgozási idő megkezdése előtti esemény. Minden belépő mozgó objektum esetén érvényes, előkészítési, beállítási tevékenység ideje. Ütemidő: Meghatározza, hogy milyen gyakorisággal (taktidővel) történhet a mozgó objektumok belépése az adott objektumra.
66
6. ábra: Idők beállítási lehetőségei (2_2_6.png)
Az időértékek megadásának formai követelménye óó:pp:mm, azonban bármilyen egész szám megadása esetén a szoftver a megadott számot másodpercnyi mértékegységnek tekintve automatikusan átkonvertálja a szükséges formátumra. Az időértékek megadása nem csak konstans értékként lehetséges. Az időbeállításoknál minden esetben szerepel egy legördülő menü, amely segítségével lehetőség van megadni az időértékek beállításának típusát (eloszlás, képlet, táblázat, stb.). Mindegyik beállításhoz másmás formai követelmények tartoznak.
7. ábra: Időértékek beállításának típusai (2_2_7.png)
Meghibásodások
67
Meghibásodás minden anyagáramlási objektumra megadható. A meghibásodás beállításával modellezhető a valóságban előforduló gépi meghibásodás. Egy objektumhoz, tetszőleges számú meghibásodás rendelhető. A meghibásodás megadását az Aktív jelölőnégyzet kipipálásával kell kezdeni, majd az Új nyomógomb segítségével lehet létrehozni (8.ábra).
8. ábra: Meghibásodások hozzáadása (2_2_8.png)
Tevékenység: Olvassa el és jegyezze meg a meghibásodások beállításának típusait és jellemzőit. A meghibásodások megadására kétféle lehetőség kínálkozik: időbeli eloszlással rendelkezésre állással Az időbeli eloszlás megadásánál (9.ábra) meg kell adni a meghibásodásra jellemző kezdeti és leállítási időpontot. Ezen időpontok megadása a 7. ábra alapján nem csak konstans értékként, hanem különböző matematikai eloszlásként is jellemezhetők. Megadható még intervallum érték is, ami az egybefüggő meghibásodás mentes időszakokat jellemzi. Ez a funkció a Rendelkezésre állás jelölőnégyzetből való pipa eltávolításával lesz aktív. Ebben az esetben az intervallumhoz rendelhető egy meghibásodási időtartam is.
68
9. ábra: Intervallumos meghibásodás beállítása (2_2_9.png) A rendelkezésre állás megadás (10. ábra) százalékos értékben történik. Ebben az esetben javítási időt is kell megadni (MTTR - Mean Time To Repairs). A szoftver ezek függvényében kiszámol egy átlagos időtartamot a meghibásodások között (MTBF - Mean Time Between Failures). A meghibásodások és a hiba mentes időszakok véletlenszerűen oszlanak meg. A rendelkezésre állóság annak a valószínűsége, hogy a gép mindig műveletre kész állapotban van.
10. ábra: Rendelkezésre állás beállítása (2_2_10.png)
69
A meghibásodások lefutása viszonyulhat:
Szimulációs időhöz: Az intervallumként megadott (vagy automatikusan számolt) idő felhasználása, az objektum állapotától függetlenül.
Működési időhöz: Az intervallumként megadott (vagy automatikusan számolt) idő felhasználása, az objektum szünet mentese időszakaiban (műveleti, várakozó állapot)
Feldolgozási időhöz: Az intervallumként megadott (vagy automatikusan számolt) idő felhasználása, az objektum műveleti állapota alatt.
Kilépési stratégia Tevékenység: Olvassa el és értelmezze a kilépési stratégia fogalmát. A kilépési stratégia határozza meg, hogy milyen módon kerül tovább az MU az egyik objektumról a másik objektumra. Az alapértelmezett stratégia a Ciklikus szétosztás, blokkolás nélkül. A kilépési stratégia minden esetben az adott objektum után Összekötővel kapcsolt objektumokra való továbbításának módját jelenti. A ciklikus esetében az adott objektumhoz kapcsolt következő objektumokra kapcsolási sorrendjükben (Utódágak) történik a kiosztás, folyamatosan, végtelenített ciklusban. Ha nincs kipipálva a Blokkolás akkor az MU áthelyezése a következő szabad objektumra fog megtörténni. Amennyiben a Blokkolás üzem aktív, akkor az MU akkor fog tovább kerülni, amikor a ciklusban következő objektum szabaddá válik, amíg ez nem történik meg az MU nem lép ki az adott objektumról.
11. ábra: Kilépési stratégiák (2_2_11.png)
Átállás Tevékenység: Olvassa el és értelmezze az átállással kapcsolatos beállítási lehetőségeket. 70
Az Átállás fülön (12. ábra) az átállásokhoz szükséges parametrizálás végezhető el. Az átállás jelenthet szerszámcserét vagy tisztítást stb. Az Automatikus jelölőnégyzet aktív állapotban az MU-k beérkezésekor automatikusan meghívódik az átállási folyamat. A Csak ha üres jelölőnégyzet bekapcsolása esetén az MU csak akkor léphet be az objektumra, ha az átállási folyamat befejeződött. Ha ki van kapcsolva, az MU-k beléphetnek az objektumra az átállás folyamat közben is, de a munkavégzés csak az átállási folyamat végeztével fog megkezdődni.
12. ábra: Átállási beállítások (2_2_12.png) Az átállás történhet megadott darabszám után vagy típusváltáskor. A típusváltás jellemzője lehet az MU neve vagy valamilyen felhasználó által definiált attribútum.
13. ábra: Mátrixos átállási táblázat beállítása (2_2_13.png)
Típusonként más-más átállási idő megadására is van lehetőség mátrixos formátumban (13. ábra). Ebben az esetben vissza kell térni az Idők fülre és az átállási időnél a Mátrix(Típus)-t választani. Majd az Eszköztár/Információ áram fülről egy Táblázat objektumot a Keretbe húzni és erre a táblázat objektumra hivatkozni az értékmegadásnál. Az Alkalmazás gombra
71
kattintva a szoftver felkínálja a Táblázat automatikus formázását, ezt az opciót ajánlott elfogadni.
14. ábra: Mátrixos átállási táblázat példa (2_2_14.png)
A táblázatot mátrixos formátumban kell kitölteni (14. ábra). A nulladik sorban és oszlopban kerülnek a lehetséges MU nevek, a többi cellába az időérték. A mátrix főátlójában általában nem szerepel érték. Az átállási időérték kiválasztási logikája a sorról-oszlopra való átállást követi. Statisztikák A szimuláció lefutásának kiértékeléséhez a statisztikai adatokat vesszük figyelembe. Minden objektum gyűjt a saját teljesítményéről statisztikai értékeket. Ez a lehetőség ki-be kapcsolható az Erőforrás statisztika jelölőnégyzettel. Az objektumok típustól (termelő, szállító, tároló) függően különböző értékek gyűjtésére képesek.
72
15. ábra: Statisztikák fül (2_2_15.png)
A Statisztika fülön látható az adott objektum összes lehetséges üzemállapota és a hozzá tartozó százalékos érték. Ez az érték az adott pillanatig eltelt szimulációs időhöz viszonyítottan adja meg az egyes üzemállapotok százalékos értékét. Itt található az objektumra belépő, kilépő, maximálisan és minimálisan, valamint az aktuálisan itt tartózkodó MU-k száma is. Tevékenység: Figyelje meg és jegyezze meg a statisztikai gyűjtési intervallum felosztását.
16. ábra: Statisztika gyűjtési intervallum felosztása (2_2_16.png)
Önellenőrző kérdések 1. Kérdés: Definiálja a mozgó objektum jelentését, sorolja fel alap tulajdonságait! Az MU-k anyagáramlási objektumokon mozgó objektum típusok, amelyek a modellen belüli anyagáramlást képezik le. Az MU-nak nincs saját viselkedési formája, a szimuláció elindításakor generálódik, objektumról objektumra végig halad a modellen majd eltávolításra kerül. A legfontosabb alap tulajdonságai a hosszúság és a szélesség. 2. Kérdés: Sorolja fel a mozgó objektum típusokat! Elem, Konténer, Szállítóeszköz 3. Kérdés: Definiálja a nem mozgó anyagáramlási objektum jelentését és típusait, típusait jellemezze!
73
A nem mozgó objektumok lehetnek aktív vagy passzív viselkedésűek, ezek szállítják vagy tárolják a mozgó objektumokat a szimulációs modellen keresztül. Az aktív anyagáramlási objektum a mozgó objektumokat tudja fogadni, egy bizonyos ideig (feldolgozási idő, átállás stb.) tárolja és aztán automatikusan a következő objektumra továbbirányítja. A passzív anyagáramlási objektum a mozgó objektumokat nem tudja automatikusan továbbadni. 4. Kérdés: Párosítsa az anyagáramlási üzemállapotokhoz tartozó LED színeket! zöld – működik, dolgozik barna – beállítás folyik narancssárga – várakozik sárga – blokkolt lila - kikapcsolt/készenlét piros – meghibásodás rózsaszín – megállított kék - szünetel világos kék - nem tervezett szünet 5. Kérdés: Párosítsa össze az alábbi anyagáramlási objektumok időbeállításához kapcsolódó fogalmakat és leírásokat! Meghatározza, hogy mennyi ideig tartózkodik egy mozgó objektum az adott objektumon mielőtt egy következő objektumra továbbkerülne. - Feldolgozási idő Típusváltás vagy előre meghatározott darabszámú mozgó objektum után az átállással, szerszámcserével töltött idő. - Átállási idő Beállítástól függően a mozgó objektum belépését követően a feldolgozási idő megkezdése előtti esemény. Minden belépő mozgó objektum esetén érvényes, előkészítési, beállítási tevékenység ideje. - Javítási idő Meghatározza, hogy milyen gyakorisággal (taktidővel) történhet a mozgó objektumok belépése az adott objektumra. - Ütemidő 6. Kérdés: Saját szavaival írja le a meghibásodás időbeli eloszlás beállításának jellemzőit! Az időbeli eloszlás megadásánál meg kell adni a meghibásodásra jellemző kezdeti és leállítási időpontot. Ezen időpontok megadása nem csak konstans értékként, hanem különböző matematikai eloszlásként is jellemezhetők. Megadható még intervallum érték is, ami az egybefüggő meghibásodás mentes időszakokat jellemzi. Ebben az esetben az intervallumhoz rendelhető egy meghibásodási időtartam is. 7. Kérdés: Saját szavaival írja le a meghibásodás rendelkezésre állás szerinti beállításának jellemzőit!
74
A rendelkezésre állás megadás százalékos értékben történik. Ebben az esetben javítási időt is kell megadni (MTTR - Mean Time To Repairs). A szoftver ezek függvényében kiszámol egy átlagos időtartamot a meghibásodások között (MTBF - Mean Time Between Failures). A meghibásodások és a hiba mentes időszakok véletlenszerűen oszlanak meg. A rendelkezésre állóság annak a valószínűsége, hogy a gép mindig műveletre kész állapotban van. 8. Kérdés: Jegyzetfüzetébe rajzolja le a statisztikai gyűjtés intervallumának felosztását!
75
3. lecke: Anyagáramlási objektumok I. Cél: A tananyag célja, hogy a hallgató megismerje az alapvető anyagáramlási objektumokat és azok tulajdonságait, alkalmazási és beállítási lehetőségeit. Követelmények: Ön akkor sajátította el megfelelően a tananyagot, ha képes definiálni a Bemenet objektum funkcióit, saját szavaival jellemezni a Bemenet objektum MU létrehozásának lehetséges megoldásait, ismertetni a Darabszám alapján történő létrehozás tulajdonságait, definiálni a Szállítási táblázat alkalmazásának célját, saját szavaival jellemezni a Kimenet objektum funkcióját, ismertetni a Művelet objektum definícióját, és alkalmazási lehetőségeit, definiálni a Párhuzamos Művelet objektum alkalmazásának célját. Időszükséglet: A tananyag elsajátításához körülbelül 50 percre lesz szüksége. Kulcsfogalmak Bemenet objektum, Szállítási táblázat, Kimenet objektum, Művelet objektum, Párhuzamos Művelet objektum 1. Bemenet Tevékenység: Olvassa el és jegyezze meg, hogy milyen funkciója van a Bemenetnek. A Bemenet állítja elő a mozgó objektumokat (MU) a megfelelő beállítások után. A Bemenet egyszerre különböző mozgó objektumokat is létre tud hozni, egymás után vagy kevert sorrendben is. A feltételek és az időpontok parametrizálásához különféle beállítási lehetőségek állnak rendelkezésre. A Bemenet alapesetben az Összekötővel kapcsolt következő objektumra továbbítja a létrehozott elemeket.
76
1. ábra Bemenet attribútumok fül (2_3_1.png) Az Attribútumok fülön a Működési mód szabályozza azt a tevékenységet, hogy mi történik az objektumról kilépni nem tudó mozgó objektummal. A blokkolt jelelölő négyzet kijelölt állapotában (alapértelmezett – 1. ábra) az elkészült MU addig tárolva lesz, amíg nem tud kilépni, ezért további új MU nem lesz létrehozva. Nem blokkolt állapotban az MU-k feltorlódhatnak. Szintén az Attribútum fülön található Készítés ideje legördülő menü segítségével a mozgó objektumok generálásának különböző lehetőségeit tudjuk beállítani. A legördülő menüben az egyes lehetőségek választása után a kezelőfelület is megváltozik.
1.1 Intervallum alapján A készítés ideje Intervallum alapján legördülő menü választása esetén lehetőségünk van mozgó objektumok létrehozását időrendben befolyásolni (2. ábra).
77
2. ábra Intervallum alapján (2_3_2.png) Intervallum: Az MU-k létrehozása közti intervallum megadási lehetősége. Alapértelmezetten konstans érték, a legördülő menü segítségével különböző matematikai eloszlások stb. is választható. Kezdet: Az MU-k létrehozásának kezdő időpontja a szimulációs idő elteltének függvényében (eseményvezérlő). Ha van megadva kezdő időpont és intervallum érték is, akkor a kezdő időpont után az intervallumnak megfelelően jönnek létre a mozgó objektumok, intervallum hiányában folyamatosan. A konstans értéken kívül a legördülő menü segítségével itt is megadható egyéb beállítás is. Leállítás: Az MU-k létrehozásának záró időpontja, ez nem a szimulációs futás végét jelenti, csak és kizárólag a létrehozandó MU-kra vonatkozik. Az alapértelmezett 0 érték azt jelenti, hogy nincs véges leállítási időpont. Ebben az esetben, ha az egyéb módon nem állítjuk be, akkor az MU-k létrehozása a szimulációs futás végéig/leállításáig tart.
Tevékenység: Olvassa el és értelmezze az MU kiválasztás lehetséges megadási módjait, jegyezze meg az egyes típusok funkcióját. Az MU kiválasztás legördülő menü segítségével a létrehozandó MU-k típusának és mennyisségének részletesebb beállítását tehetjük meg.
Konstans: Alapértelmezett beállítás, egy általunk kiválasztott típusú MU-t hoz létre. Az osztálykönyvtárban elérhető eredeti és általunk készített mozgó objektumok közül szabadon választhatjuk ki a létrehozandó típust az elérési útjának megadásával. Az elérési út megadását az osztálykönyvtárnak megfelelő struktúrában az alsó MU cellába begépelve vagy a „három pontos” nyomógomb (3.ábra) segítségével az MU kiválasztásával tehetjük meg.
78
3. ábra Konstans mozgó objektum kiválasztása (2_3_3.png)
Sorrend: Ezen lehetőség kiválasztásakor a kezelőfelület alsó része megváltozik (4. ábra), a beállítások elvégzéséhez egy táblázat hozzáadására lesz szükség.
4. ábra Sorrend típusú kiválasztása a kezelőfelületen (2_3_4.png) Első lépésben az Eszköztár/Információ áram/ Táblázat objektumot a Kerethez hozzá kell adni, a korábbi fejezetekben ismertetett módszerekkel (5. ábra).
79
5. ábra Táblázat behúzása a keretbe (2_3_5.png) Ezt követően a Bemenetben a Táblázat résznél hivatkozni kell a Kerethez hozzáadott Táblázatra, ezt a korábban megismert „három pontos” nyomógomb segítségével lehet egyszerűen megtenni (6. ábra). A Táblázatok felhasználásával, leírásával a későbbi fejezetekben részletesen is lesz szó, ebben az esetben a mozgó objektumok beállításához minimálisan szükséges információkat mutatjuk be.
80
6. ábra Táblázat kiválasztása (2_3_6.png) A kiválasztás után töltsük ki a Táblázatot a Keretből való megnyitás után (7. ábra). Négy oszlopot láthatunk a fejlécben az egyes oszlopokba kerülő adatokról láthatunk információt. Az első oszlopba a létrehozandó MU típusát kell megadni, a teljes elérési út beírásával, vagy az osztálykönyvtárból húzás-ejtés módszerrel. Itt már az egyes sorokban megadhatunk más-más típusú mozgó objektumokat is. A második oszlopban a darabszámot a harmadikban a nevét tudjuk megadni. Ha a név oszlopba nem írunk semmit, akkor az objektumok az eredeti nevükön (Elem, Konténer) kerülnek létrehozásra. A negyedik oszlopban egyéb tulajdonságokat tudunk definiálni a létrehozandó objektumoknak, erről a későbbiekben részletesen lesz szó.
7. ábra Táblázat kitöltése (2_3_7.png) A beállítások elvégzése után a szimulációs futás során az alkatrészek létrehozása soronként történik, a megadott darabszám elkészülte után lép a következő sorba. Az utolsó sor utolsó terméke után a Bemenet nem hoz létre több mozgó objektumot.
Sorrend ciklikusan: Ebben az esetben minden beállítást az előző Sorrend-nek megfelelően kell elvégezni. Különbség a működés szempontjából lesz. Az utolsó sor utolsó elemének létrehozása után a táblázat első sorának első elemétől újra indul az objektumok létrehozása, ez a folyamat ciklikusan ismétlődni fog a szimulációs folyamat végéig.
Véletlen: A létrehozandó mozgó objektumok típusát ebben az esetben is Táblázat segítségével tudjuk definiálni. Azonban az MU-khoz nem darabszámot hanem gyakorisági értéket (Frequency) veszünk fel (8. ábra). Ebben az esetben a Bemenet a
81
létrehozandó MU-kat véletlenszerű sorrendben, de a gyakorisági arányoknak megfelelően hozza létre. A gyakoriságok elosztásáról a szoftverben definiált és a háttérben futó véletlen szám generátor gondoskodik. Az MU-k létrehozása folyamatos a szimulációs folyamat végéig.
8. ábra Véletlen típusú létrehozás gyakoriság beállítása (2_3_8.png)
Százalékos: Hasonlóan az előző változathoz a százalékos beállítás esetén is Táblázat segítségével tudjuk felvenni az értékeket. Ebben az esetben a második oszlopban százalékos értékeket (Portion) tudunk megadni, a százalékos értékek összegének 100%-nak kell lennie (9. ábra). A létrehozott MU-k a táblázatban megadott százalékos értékeknek megfelelően, de nem sorrendben kerülnek létrehozásra. Az MU-k létrehozása folyamatos a szimulációs folyamat végéig.
9. ábra Százalékos típusú létrehozás beállítása (2_3_9.png)
82
1.2 Darabszám alapján Tevékenység: Olvassa el és figyelje meg a darabszám alapján történő MU létrehozás tulajdonságait. A készítés ideje Darabszám alapján legördülő menü választása esetén lehetőségünk van mozgó objektumok mennyiségét egyszerűen meghatározni (10. ábra).
10. ábra Darabszám alapján való létrehozás (2_3_10.png) A Készítési idők-nél az első darab létrehozási időpontját tudjuk beállítani. Az 1.1-es fejezetben ismertetett MU kiválasztási módszerek a darabszám alapján történő létrehozás esetében is érvényesek és maradéktalanul alkalmazhatók. Azonban ha például a sorrendben való gyártás során a táblázatban összesen 120 objektumot szeretnénk létrehozni, viszont a főablakban 100 darab van beállítva, akkor a táblázat sorrendjének megfelelően a 100. darab után nem lesz több létrehozva. Tehát ebben az esetben a prioritást a főablakban meghatározott darabszám jelenti.
1.3 Szállítási táblázat Tevékenység: Olvassa el és jegyezze meg a Szállítási táblázat felhasználásának célját, és figyelje meg a beállítási módokat. A készítés ideje Szállítási táblázat legördülő menü választása esetén lehetőségünk van az egyes mozgó objektumok létrehozását adott időponthoz rendelni. A legördülő menü kiválasztásakor ismét megváltozik a kezelőfelület (11. ábra), az előzőekben megismert módon a beállítások végrehajtásához ismét Táblázat használata szükséges, egyéb beállításokra nincs is lehetőség.
83
11. ábra Szállítási táblázat kiválasztása (2_3_11.png) A Táblázat első oszlopában az adott létrehozandó objektum(ok) létrehozási időpontját kell megadni. A második, harmadik, negyedik oszlopban a korábban megismert módon a típus, név, darabszám szerepel (12. ábra).
12. ábra Szállítási táblázat (2_3_12.png) Ha egy objektum sorába nem adunk meg darabszámot, akkor alapértelmezésben csak egy darab készül belőle. Ha egy időponthoz, egy típushoz a megadott darabszám nagyobb mint egy, akkor az objektumok létrehozása a kilépési lehetőségek függvényében az adott darabszám eléréséig folyamatos. A táblázat sorait időrendi sorrendben (Delivery time) kell feltölteni.
1.4 Eseményindító Az Esményindító legördülő menü beállításához más objektumok alkalmazására is szükség van. Ezen objektumok használatának megismerése nem tartozik a tananyag megismerésével
84
elérendő célok közé. Bővebb információ a Tárgymutatóban (F1 nyomógomb) a Trigger menüpont alatt érhető el.
2. Kimenet Tevékenység: Olvassa el és értelmezze a Kimenet funkcióját. A Kimenet egy aktív anyagáramlási objektum, kapacitása: 1. Funkcióját tekintve az anyagáramlásból (szimulációs modellből) eltünteti/kivezeti a mozgó objektumokat. Feldolgozási és egyéb korábban megismert időkkel (13. ábra), átállással rendelkezhet, azonban alapbeállításként minden nulla értékkel szerepel. Ezek megváltozatása csak nagyon indokolt esetben történik, az objektum általánosan elfogadott alkalmazása csak a mozgó objektumok anyagáramlásból való kivezetésére szolgál.
13. ábra Kimenet kezelőfelülete (2_3_13.png)
3. Művelet Tevékenység: Olvassa el és jegyezze meg a Művelet definícióját, alkalmazási lehetőségét. A Művelet egy aktív anyagáramlási objektum, amely mozgó objektumokat fogad, feldolgozza, majd továbbítja a következő építőelemre. A feldolgozás során lehetséges, műveletet, átállást, javítást modellezni. A Művelet segítségével gépeket, munkahelyeket, alkatrész megmunkálást szimulálhatunk.
85
14. ábra Művelet blokkolt állapot (2_3_14.png) Az objektumon egyszerre csak egy mozgó objektum tartózkodhat, ha a megelőző anyagáramlási objektumról belépni szándékozó MU érkezik, az blokkolt állapotba kerül (14. ábra), amíg a jelen művelet be nem fejeződik és az MU tovább nem lép a következő objektumra.
4. Párhuzamos Művelet Tevékenység: Olvassa el és jegyezze meg a Párhuzamos Művelet definícióját, alkalmazásának célját. A Párhuzamos Művelet a Művelethez hasonlóan mozgó objektumok fogadását, feldolgozását teszi lehetővé. Aktív, de helyorientált anyagáramlási objektum. Az objektumon egyszerre több mozgó objektum párhuzamos feldolgozása történhet. A párhuzamos műveletek számának megadása mátrix alapú (15. ábra), tetszőleges számmal választható.
15. ábra Párhuzamos művelet mátrix alapú kapacitás (2_3_15.png) A Párhuzamos Művelet használatának célja, hogy a hasonló elven és hasonló beállításokkal, de párhuzamosan működő folyamatokat kiváltsa és központosítva kezelje. Az objektum segítségével a beállítások kezelése fordított idő csökkenthető, valamint a munkatér átláthatóbbá tehető (16. ábra).
86
16. ábra Párhuzamos művelet (2_3_16.png)
Önellenőrző kérdések 1. Kérdés: Ismertesse a Bemenet objektum funkcióját! A Bemenet állítja elő a mozgó objektumokat (MU) a megfelelő beállítások után. A Bemenet egyszerre különböző mozgó objektumokat is létre tud hozni, egymás után vagy kevert sorrendben is. A feltételek és az időpontok parametrizálásához különféle beállítási lehetőségek állnak rendelkezésre. A Bemenet alapesetben az Összekötővel kapcsolt következő objektumra továbbítja a létrehozott elemeket. 2. Kérdés: Sorolja fel a Bemenet objektum MU kiválasztásának lehetőségeit! Konstans, Sorrend, Sorrend ciklikusan, Véletlen, Százalékos 3. Kérdés: Párosítsa a Bemenet objektum MU kiválasztásának lehetőségeit a rá jellemző definícióval. Egy általunk kiválasztott típusú MU-t hoz létre. Az osztálykönyvtárban elérhető eredeti és általunk készített mozgó objektumok közül szabadon választhatjuk ki a létrehozandó típust. Konstans Az alkatrészek létrehozása soronként történik, a megadott darabszám elkészülte után lép a következő sorba. Az utolsó sor utolsó terméke után a Bemenet nem hoz létre több mozgó objektumot. - Sorrend Az alkatrészek létrehozása soronként történik, a megadott darabszám elkészülte után lép a következő sorba. Az utolsó sor utolsó elemének létrehozása után a táblázat első sorának első
87
elemétől újra indul az objektumok létrehozása, ez a folyamat ciklikusan ismétlődni fog. Sorrend ciklikusan Ebben az esetben a Bemenet a létrehozandó MU-kat véletlenszerű sorrendben, de a gyakorisági arányoknak megfelelően hozza létre. Az MU-k létrehozása folyamatos a szimulációs folyamat végéig. - Véletlen Az MU-k a megadott százalékos értékeknek megfelelően, de nem sorrendben kerülnek létrehozásra. Az MU-k létrehozása folyamatos a szimulációs folyamat végéig. - Százalékos 4. Kérdés: Definiálja a Művelet objektum funkcióját, alkalmazási lehetőségeit! A Művelet egy aktív anyagáramlási objektum, amely mozgó objektumokat fogad, feldolgozza, majd továbbítja a következő építőelemre. A feldolgozás során lehetséges, műveletet, átállást, javítást modellezni. A Művelet segítségével gépeket, munkahelyeket, alkatrész megmunkálást szimulálhatunk. 5. Kérdés: Definiálja a Párhuzamos Művelet objektum funkcióját, alkalmazásának célját! A Párhuzamos Művelet mozgó objektumok fogadását, feldolgozását teszi lehetővé. Aktív, de helyorientált anyagáramlási objektum. Az objektumon egyszerre több mozgó objektum párhuzamos feldolgozása történhet. A párhuzamos műveletek számának megadása mátrix alapú. A Párhuzamos Művelet használatának célja, hogy a hasonló elven és hasonló beállításokkal, de párhuzamosan működő folyamatokat kiváltsa és központosítva kezelje.
88
4. lecke: Anyagáramlási objektumok II. Cél: A tananyag célja, hogy a hallgató megismerje az alapvető anyagáramlási objektumokat és azok tulajdonságait, alkalmazási és beállítási lehetőségeit. Követelmények: Ön akkor sajátította el megfelelően a tananyagot, ha képes ismertetni a Szerelés objektum funkcióját, különbséget tenni a szerelési tábla segítségével elvégezhető beállítási módok között, definiálni a Szétszerelő objektum funkcióját, ismertetni a Puffer objektum alkalmazási lehetőségeit, ismertetni a hosszorientált objektumok sajátosságait, definiálni az Áramlásvezérlő objektum funkcióját, felsorolni az Áramlásvezérlő objektum kilépési stratégiáit, ismertetni a Transfer Station objektum funkcióit. Időszükséglet: A tananyag elsajátításához körülbelül 80 percre lesz szüksége. Kulcsfogalmak Szerelés objektum, Szétszerelés objektum, Elődág, Utódág, Puffer objektum, Áramlásvezérlő objektum, Transfer Station objektum, Szállítószalag objektum. 1. Szerelés Tevékenység: Olvassa el és jegyezze meg a Szerelés objektum funkcióját, alkalmazásának lehetőségeit, a fő és mellékalkatrészek kapcsolatát. A Szerelés objektum az összeszerelési folyamatok szimulációját teszi lehetővé. Segítségével egy főalkatrészhez (amire rászerelünk), egy vagy több mellékalkatrész (amit rászerelünk) csatlakoztatható, vagy a főalkatrészből és mellékalkatrészekből egy új MU hozható létre. Az MU-k csatlakoztatására vonatkozó szabályrendszerek a fizikai valóságnak megfeleltethetők (1. ábra). Egy főalkatrészhez különböző típusú mellékalkatrészek kombinációja is csatlakoztatható.
89
1. ábra MU összekapcsolási lehetőségek (2_4_1.png) Az összeszerelési feladat beállításának lehetősége a Szerelés objektum Attribútumok fülön érhető el (2. ábra).
2. ábra Szerelés főablak (2_4_2.png)
Fő MU érkezési elődága: Itt a főalkatrész beérkezési irányát kell megadni, szerelési objektumról lévén szó egynél több beérkezési irány lehetséges. A beérkezési irányokat elődágak néven használja a szoftver, ez az összekötőket jelenti, amik sorszámozva vannak, ezt a sorszámot kell használni a főablakban. Az elődágak sorszámának megtekintése kétféleképpen lehetséges. Vagy bekapcsoljuk az elődágak megjelenítését az Általános menüsor/További beállítások/Elődágak mutatása opcióval (ebben az esetben a Keretben levő összes objektumhoz tartozó elődág számozása megjelenítésre kerül) vagy az Összekötő fölé húzott egérmutató segítségével leolvassuk a felugró ablakból.
90
3. ábra Elődágak megjelenítési lehetőségei (2_4_3.png)
Szerelési mód: Segítségével kétféle opció válaszható ki, a beérkező MU-k összekapcsolása vagy törlése.
Kilépő MU: Beállításai szorosan kapcsolódik a szerelési mód során kiválasztott opcióhoz. Itt válaszható ki, hogy a szerelési tevékenység után az objektumról milyen típusú MU lépjen ki. Fő MU választása esetén az objektumra beérkező főalkatrész a rászerelt mellékalkatrésszel vagy a törölt mellékalkatrész nélkül lép tovább a következő objektumra. Új MU választása esetén a belépő főalkatrész és mellékalkatrész törlődni fog és egy új MU kerül továbbadásra, amely szabadon beállítható a megváltozott főmenü segítségével (4. ábra). Az opció sajátossága, hogy a modellben eddig az objektumig eljutó MU-k statisztikai adatai és beállított tulajdonságai is törlődni fognak.
4. ábra Új MU megadása (2_4_4.png) 91
Tevékenység: Olvassa el és értelmezze, hogy a szerelési tábla segítségével milyen beállítási módok végezhetők el.
Szerelési tábla: Segítségével adható meg, hogy a főalkatrészhez milyen típusú, hány darab és melyik elődágról érkező mellékalkatrész legyen szerelve. Fontos tudni, hogy ha a főalkatrész kapacitásánál nagyobb mennyiségű mellékalkatrészt állítunk be, akkor a szimuláció hibaüzenettel fog leállni. Nincs: Ezen opció választásakor az összes elődágról egy-egy MU kerül összeszerelésre. Elődágak: Segítségével a különböző elődágakról érkező MU-k szerelési darabszámát lehet beállítani. A kiválasztás után a megváltott menüben a Megnyitás nyomógomb segítségével egy segédtáblázat hívható elő, amiben a beállítások megadhatók (5. ábra).
5. ábra Elődágak szerinti szerelési táblázat (2_4_5.png) A segédtáblázatban csak a mellékalkatrészre vonatkozó adatokat kell megadni. Az első oszlopban az elődág (Predecessor) sorszáma, a második oszlopban az arról az elődágról egyszerre beszerelésre kerülő mellékalkatrész darabszáma (Number).
92
MU típusok: A több helyről érkező és különböző elnevezésű MU-k szerelési darabszámát lehet így beállítani. Ebben az esetben is segédtáblázat előhívásával végezhetők el a beállítások (6. ábra). Első oszlopban MU neve, második oszlopba a beszerelésre kerülő mellékalkatrész darabszáma szerepel.
6. ábra MU típusok szerinti szerelési táblázat (2_4_6.png)
2. Szétszerelés Tevékenység: Olvassa el és értelmezze a Szétszerelő objektum funkcióját és beállítási lehetőségeit. A Szétszerelés objektum a szétszerelési folyamatok szimulációját teszi lehetővé. Segítségével a főalkatrész elválasztható a rászerelt egy vagy több mellékalkatrésztől. A szétszerelési feladat beállításának lehetősége a Szétszerelés objektum Attribútumok fülön érhető el (7. ábra).
93
7. ábra Szétszerelés főablak (2_4_7.png)
Szétszerelési mód: Segítségével kétféle szétszerelési módszer közül választhatunk. Az MU-k szétkapcsolása a ténylegesen több elemből álló szerelvények esetében használható, amikor a főalkatrészt a mellékalkatrésztől szétválasztva szeretnénk a továbbiakban kezelni. Az MU-k létrehozása opció esetén a teljes szerelvényt (fő- és mellékalkatrész együtt) az összes utódágra továbbítja. Ezt azt jelenti, hogy megsokszorozódik a mozgó objektum.
Fő MU utódága: A szerelési folyamathoz hasonlóan, itt is meg kell adni a fő MU haladási irányát, csak ebben az esetben a kilépésre vonatkozóan. Ezeket a kilépési útvonalakat útódágnak hívjuk. Megjelenítése az elődághoz hasonlóan az egérmutató Összekötőre való mozgatásával vagy az Általános menüsor/További beállítások/Utódágak mutatása opció kijelölésével lehetséges. Szétszerelés során a főalkatrész minden esetben az itt beírt számú utódág felé fog továbbítódni.
Kilépő MU: Beállítási szorosan kapcsolódik a szerelési mód során kiválasztott opcióhoz. Itt válaszható ki, hogy a szerelési tevékenység után az objektumról milyen típusú MU lépjen ki. Fő MU választása esetén az objektumra belépő MU-k fognak kilépni. Új MU választása esetén a főalkatrész és mellékalkatrész is törlődni fog és egy új MU kerül továbbadásra, amely szabadon beállítható a megváltozott főmenü segítségével (8. ábra). Az opció sajátossága, hogy a modellben eddig az objektumig eljutó MU-k statisztikai adatai és beállított tulajdonságai is törlődni fognak.
94
8. ábra Új MU megadása (2_4_8.png) Tevékenység: Olvassa el és jegyezze meg a Szétszerelő objektum szétválasztási sorrendjeinek lehetőségét.
Sorrend: Segítségével adható meg, hogy a főalkatrész és a mellékalkatrész szétválasztása milyen módon, mekkora darabszámmal és mely utódágak irányába történjen. MU-k az összes utódágra: A Szétszerelés után a főalkatrész utódágán kívül az összes fennmaradó utódágra ciklikusan elosztva kerülnek a mellékalkatrészek. MU-k kilépése független a többi MU-tól: Az opció kiválasztásával egy Szétszerelési segédtáblázatot (9. ábra) kell kitölteni, ahol a mellékalkatrészek nevét, darabszámát és a kívánt utódág sorszámát kell megadni. Alkalmazása a több mellékalkatrésszel rendelkező szerelvények szétválasztása során célszerű. Az egyes MU-k kilépése nem függ a többi MU-tól, legyen szó mellek- vagy főalkatrészről.
95
9. ábra Szétszerelési táblázat minta (2_4_9.png) Fő MU, aztán a többi MU: Hasonlóan az előző megoldáshoz, ebben az esetben is Szétszerelési segédtáblázat használatára van szükség. A táblázatban a mellékalkatrészek nevét, darabszámát és a kívánt utódág sorszámát kell megadni. A szétválasztás során először a főalkatrész távozik, majd a mellékalkatrészek.
3. Puffer Tevékenység: Olvassa el és értelmezze a Puffer funkcióját és beállítási lehetőségeit. A Puffer a mozgó objektumok (köztes) tárolására alkalmas objektum, amely kapacitással és tartózkodási idővel rendelkezik. A kapacitás megadása az eddigiektől eltérően nem mátrixos alapú. A Puffer tárolási működését illetően kétféle típusú lehet:
Sor: FIFO (First In First Out) elven működő, az első belépő MU lesz az első kilépő,
96
Verem: LIFO (Last In First Out) elven működő, az utolsó belépő MU lesz az első kilépő.
10. ábra Puffer főablak (2_4_10.png) A tartózkodási időt az Idők fülön lehet beállítani. A tartózkodási idő azt jelenti, hogy bármelyik belépő MU a kilépésig ennyi időt fog eltölteni az objektumon. A tartózkodási idő nem a kapacitásnál beállított helyenkénti időt jelenti.
4. Szállítószalag Tevékenység: Olvassa el és értelmezze a Szállítószalag funkcióját és beállítási lehetőségeit. A Szállítószalag egy aktív hosszorientált anyagáramlási objektum, ami mozgó objektumok szállítására alkalmas. A Szállítószalagon a mozgó objektumok nem előzhetik meg egymást. A főablakban beállíthatók a Szállítószalag viselkedését befolyásoló paraméterek:
Hossz: a szállítószalag hossza méterben.
Sebesség: a szállítószalag szállítási sebessége m/s-ban.
Idő: átfutás idő a szállítószalag elejétől a végéig.
Kapacitás: a szállítószalagon elhelyezhető MU-k maximális száma. A -1-es érték a szoftverben a végtelen értéken jelenti, ebben az esetben nincs maximalizálva a belépő MU-k száma, azok belépése minden esetben a hosszúsági paraméterektől függ (szállítószalagon lévő szabad hely, MU hossza).
97
11. ábra Szállítószalag főablak (2_4_11.png) Tevékenység: Olvassa el és jegyezze meg a Szállítószalagon történő paraméterváltozások egymásra gyakorolt hatását. Az egyes paraméterek megváltoztatása kihatással vannak egymásra:
hossz változtatás esetén az idő is változik, a sebesség állandó,
sebesség változtatás esetén az idő is változik, a hossz állandó,
idő változtatás esetén a sebesség is változik, a hossz állandó.
A hossz megváltoztatása után megfigyelhető, hogy a Keretben arányosan megváltozik az objektum grafikai megjelenése. Összetett modellek esetében az utólagos változtatás a modell esztétikai megjelenését döntően befolyásolja, de funkcióvesztés nem lép fel. Ennek a grafikai változásnak az elkerülésére a Megjelenítési jellemzők fül/Hossz alkalmazása jelölőnégyzetből (12. ábra) való pipa eltávolításával van lehetőség. Ezután a hossz megváltoztatásával grafikailag nem fog megváltozni az objektum, de a szimuláció a beállított értékekkel fog számolni.
98
12. ábra Szállítószalag főablak (2_4_12.png) A hosszorientált anyagáramlási objektumok (Szállítószalag, Út, Kétirányú Út) Eszköztárból Keretbe történő behúzása kétféleképpen történhet.
Az objektum ikonon a bal gomb folyamatos nyomvatartása mellett behúzás a keretbe.
Az objektum ikonon a bal gombbal való kattintás után (megjelenik egy felugró ablak), a Keret fölé húzott keresztel az objektum kiindulási pontját tudjuk meghatározni, minden következő balgombbal történő kattintás egy új töréspontot hoz létre, az objektum lerakásának befejezéséhez jobb egérgombbal való kattintás szükséges. Ezzel a megoldással bármilyen formájú, de folyamatos alakzatot tudunk létrehozni. A töréspontok között nem csak egyenes, hanem görbe vonalak létrehozására is van lehetőség, ezt a CTRL folyamatos nyomvatartásával lehet megvalósítani.
5. Út, Kétirányú Út Tevékenység: Olvassa el és értelmezze az Út és a Kétirányú Út funkcióját és beállítási lehetőségeit. Az Út és a Kétirányú Út passzív hosszorientált anyagáramlási objektum, csak Szállítóeszközök tudnak rajta közlekedni. Alapesetben az MU-k nem előzhetik meg egymást, ha több Szállítóeszköz különböző sebességgel közlekedik egy szakaszon és a gyorsabb MU utoléri a lassabbat, akkor automatikusan a lassabb jármű sebességéhez fog igazodni.
13. ábra Út főablak (2_4_13.png) Az Út főablakában adható meg a szakasz hossza és a szakaszon elhelyezkedő MU-k száma (13. ábra). A Kétirányú Út esetében mindét szakasz (A és B oldal) hossza külön-külön beállítható (14. ábra).
99
14. ábra Kétirányú Út főablak (2_4_14.png) Mindkét objektum esetében érvényes a Szállítószalagnál megismert Megjelenítési jellemzők fül/Hossz alkalmazása opció, a grafikai megjelenést definiáló beállítási lehetőség.
6. Áramlásvezérlő Tevékenység: Olvassa el és jegyezze meg a Áramlásvezérlő objektum fő funkcióját és tulajdonságait. Az Áramlásvezérlő objektum az anyagáramlás szabályozására szolgál, kapacitással nem rendelkezik. Minden esetben legalább két objektum között helyezkedik el és köztük lévő anyagáramlást határozza meg. Az Áramlásvezérlő objektumok tetszés szerint kombinálhatók egymással. Az anyagáramlás szabályozásának megadását a Kilépési stratégia fül segítségével tudjuk beállítani. A kilépési stratégia határozza meg, hogy milyen módon kerül át egy MU a következő objektumra.
15. ábra Áramlásvezérlő főablak
100
(2_4_15.png) A Blokkolt üzemállapot aktíválása esetén az MU-k csak akkor lépnek tovább a következő objektumra, ha a célirány szerinti fogadó objektum képes fogadni az MU-t, különben várakozik, amíg fogadóképes nem lesz. Inaktivitás esetén nem várakozik, hanem továbblép a következő lehetséges célirányba. Tevékenység: Olvassa el és jegyezze meg Áramlásvezérlő kilépési stratégiájának lehetséges változatait. Az objektum továbbítási stratégiák lehetnek (15. ábra):
Ciklikus
Kezdés az 1-es utódágnál
Véletlen
Százalékos
Ciklikus sorrend
Legritkábban használt
Leggyakrabban használt
Metódus
Kiválasztás
MU név
MU attribútum
Minden utódágra
Hozzárendelés
Az egyes stratégiák kiválasztása során a kezelőfelület megváltozik, segéd beállítások jelennek meg, amelyek segítségével az MU továbbítására vonatkozó parametrizálás elvégezhető.
7. Transfer Station Tevékenység: Olvassa el és jegyezze meg a Transfer Station funkcióját. Az általános anyagáramlási objektumok közül gyakran használatos a Transfer Station. Ez az objektum felhasználói fejlesztések után került bele a szoftvercsomagba, ezért az Eszköztár/Tools fülén található meg (16. ábra). MU-k mozgatását, fel/lepakolási folyamatok modellezését lehet a segítségével elvégezni.
101
16. ábra Transfer Station az eszköztárban (2_4_16.png) Az objektum alkalmazása a modellezés funkcióját tekintve lehet:
Felrakodás
Lerakodás
Feltöltés
Átmozgatás
17. ábra Transfer Station főablak (2_4_17.png) Az Attribútumok fülön az állomás típusának kiválasztása után szükségszerűen be kell állítani, hogy a Darabok honnan mely Célállomásra továbbítódnak. A kiválasztó gomb segítségével a Keretben szereplő objektumok listája fog megjelenni, ezekből kell választani. Az MU mozgatása szempontjából a darab jelenlegi helyzete és célállomása is lehet akár hosszorientált objektum is. Amennyiben hosszorientált objektumot választunk ki, akkor az objektumokon a pontos helyet is meg tudjuk határozni, a hosszorientált objektum méterben mért nagyságánál kisebb érték beállításával. Ezt az értéket a főablakban Szenzor pozíció néven találjuk meg, csak hosszorientált objektum kiválasztásakor válik aktívvá.
102
18. ábra Transfer Station példa (2_4_18.png) Út vagy Kétirányú Út hosszorientált objektum kiválasztásakor a fel- vagy lerakodás minden esetben az úton közlekedő Szállítóeszközre/ről történik (18. ábra). A További jellemzők fül segítségével a mozgatások specifikálására szolgáló beállítások végezhetők el. A fel/lerakodás során a Transfer Station mindent a maximális telítettségig feltölt, hacsak ezt külön nem állítjuk be. A Konténer mindig álljon meg jelölőnégyzet segítségével a Szállítóeszközök üresjárata csökkenthető, így a felrakodási helyen addig fog várakozni, amíg a lesz elérhető szállítandó MU.
19. ábra További jellemzők beállítása (2_4_19.png)
103
8. Egyéb objektumok Az Eszköztár/Anyagáram fülön még az ebben és az előző leckében ismertetett anyagáramlási objektumokon kívül megtalálható néhány speciális tevékenység modellezését elősegítő objektum is: Pakolórobot Raktár Szortírozó Szögfordító Fordító Fordítóasztal Iránybafordítóasztal Szinkronciklus Önellenőrző kérdések 1. Kérdés: Ismertesse a Szerelés objektum funkcióját, alkalmazásának lehetőségeit, a fő és mellékalkatrészek lehetséges kapcsolatát! A Szerelés objektum az összeszerelési folyamatok szimulációját teszi lehetővé. Segítségével egy főalkatrészhez (amire rászerelünk), egy vagy több mellékalkatrész (amit rászerelünk) csatlakoztatható, vagy a főalkatrészből és mellékalkatrészekből egy új MU hozható létre. Az MU-k csatlakoztatására vonatkozó szabályrendszerek a fizikai valóságnak megfeleltethetők Egy főalkatrészhez különböző típusú mellékalkatrészek kombinációja is csatlakoztatható. 2. Kérdés: Párosítsa össze a szerelési tábla segítségével beállítható szerelési lehetőségeket és leírásukat! Ezen opció választásakor az összes elődágról egy-egy MU kerül összeszerelésre. - Nincs Segítségével a különböző elődágakról érkező MU-k szerelési darabszámát lehet beállítani. A kiválasztás után a megváltott menüben egy segédtáblázat hívható elő, amiben a beállítások megadhatók. - Elődágak A több helyről érkező és különböző elnevezésű MU-k szerelési darabszámát lehet így beállítani. Ebben az esetben is segédtáblázat előhívásával végezhetők el a beállítások. - MU típusok 3. Kérdés: Saját szavaival jellemezz a Szétszerelő objektum funkcióját és sorolja fel beállítási lehetőségeit! A Szétszerelés objektum a szétszerelési folyamatok szimulációját teszi lehetővé. Segítségével a főalkatrész elválasztható a rászerelt egy vagy több mellékalkatrésztől. - Szétszerelési mód - Fő MU utódága - Kilépő MU
104
4. Kérdés: Párosítsa össze a Szétszerelő objektum szétválasztási sorrendjeinek lehetőségeit a leírásokkal! A Szétszerelés után a főalkatrész utódágán kívül az összes fennmaradó utódágra ciklikusan elosztva kerülnek a mellékalkatrészek. - MU-k az összes utódágra Az opció kiválasztásával egy Szétszerelési segédtáblázatot (9. ábra) kell kitölteni, ahol a mellékalkatrészek nevét, darabszámát és a kívánt utódág sorszámát kell megadni. Alkalmazása a több mellékalkatrésszel rendelkező szerelvények szétválasztása során célszerű. Az egyes MU-k kilépése nem függ a többi MU-tól, legyen szó mellek- vagy főalkatrészről. - MU-k kilépése független a többi MU-tól Hasonlóan az előző megoldáshoz, ebben az esetben is Szétszerelési segédtáblázat használatára van szükség. A táblázatban a mellékalkatrészek nevét, darabszámát és a kívánt utódág sorszámát kell megadni. A szétválasztás során először a főalkatrész távozik, majd a mellékalkatrészek. - Fő MU, aztán a többi MU 5. Kérdés: Válassza ki, hogy a Szállítószalag egyes paramétereinek megváltozása milyen hatással lesz a többi paraméterre! Hossz változtatás esetén:
idő - változik,
sebesség - állandó
Sebesség változtatás esetén:
idő - változik,
hossz - állandó
Idő változtatás esetén:
sebesség - változik,
hossz - állandó
6. Kérdés: Jellemezze az Áramlásvezérlő funkcióját és tulajdonságait! Az Áramlásvezérlő objektum az anyagáramlás szabályozására szolgál, kapacitással nem rendelkezik. Minden esetben legalább két objektum között helyezkedik el és köztük lévő anyagáramlást határozza meg. Az anyagáramlás szabályozásának megadását a Kilépési stratégia fül segítségével tudjuk beállítani. A kilépési stratégia határozza meg, hogy milyen módon kerül át egy MU a következő objektumra. 7. Kérdés: Soroljon fel legalább négy az Áramlásvezérlő segítségével beállítható kilépési stratégiát!
Ciklikus
MU attribútum
Kezdés az 1-es utódágnál
Minden utódágra
Véletlen
Hozzárendelés
Százalékos
Ciklikus sorrend
Legritkábban használt
Leggyakrabban használt
Metódus
Kiválasztás
MU név
105
8. Kérdés: Sorolja fel a Transfer Station segítségével elvégezhető négy fő anyagmozgatási funkciót!
Felrakodás
Lerakodás
Feltöltés
Átmozgatás
5. lecke: Erőforrás objektumok Cél: A tananyag célja, hogy a hallgató megismerje az alapvető erőforrás objektumokat és azok tulajdonságait, alkalmazási és beállítási lehetőségeit. Követelmények: Ön akkor sajátította el megfelelően a tananyagot, ha képes ismertetni a Dolgozó objektum sajátosságait, felsorolni a Dolgozó objektum lehetséges beállítási paramétereit, jellemezni a Munkahely objektum funkcióját, ismertetni a Dolgozó Csoport Dolgozókra vonatkozó beállítási lehetőségeit, jellemezni a Járda objektum funkcióját, jellemezni a Bróker objektum funkcióját, ismertetni a Műszaknaptár funkcióját és parametrizálási lehetőségeit, önállóan elvégezni a szolgáltatások beállításra vonatkozó lépéssort. Időszükséglet: A tananyag elsajátításához körülbelül 50 percre lesz szüksége. Kulcsfogalmak Dolgozó objektum, Munkahely objektum, Bróker objektum, Dolgozó Csoport objektum, Műszaknaptár objektum, Szolgáltatás. 1. Dolgozó Tevékenység: Olvassa el és értelmezze Dolgozó objektumra vonatkozó sajátosságokat. Az erőforrások így a Dolgozók modellezését is támogató objektumok az Eszköztár/Erőforrások fülön érhetők el. Azonban Dolgozót a modellhez csak közvettet módon tudunk hozzárendelni, ezért a húzás-ejtés módszer nem alkalmazható. Mivel a Keretben csak szimuláció futás közben jelenik meg a Dolgozó, ezért a rá vonatkozó paramétereket az Osztálykönyvtár/Erőforrások/Dolgozó megnyitásával érhetjük el (1. ábra).
1. ábra Dolgozó tulajdonságai (2_5_1.png) Tevékenység: Olvassa el és jegyezze meg, milyen paraméterek állíthatók be a Dolgozói objektumban. A Dolgozó parametrizálása során megadható: Prioritás: 0 és 10 között, minél nagyobb a prioritás, annál több tevékenységet végez. Hatékonyság: például az 50% azt jelenti, hogy a munkavállalónak dupla idő szükséges a tevékenység elvégzéséhez. Sebesség: a munkavállaló sebessége a Járdán. Kapacitás: a Dolgozó egyidejűleg mennyi MU-t tud szállítani. Műszak: a műszak neve, amelyben a munkavállaló rendelkezésre áll, ha nincs műszak beállítva, akkor a Dolgozó mindig rendelkezésre áll. Bróker: a Bróker objektum hozzárendelése. A Szolgáltatás gomb lehetővé teszi, hogy a munkavállalókhoz szolgáltatások sorát rendeljünk hozzá, tehát munkaképességet tudunk definiálni. Az objektum az emberi munkavégzés szimulációs modellezését teszi lehetővé. Önmagában nem működő objektum, használatához szükség van Munkahely, Dolgozói Csoport és Bróker objektumokra is és azokkal összehangolt beállítások után válik alkalmassá dolgozói tevékenységek modellezésére. Emberi erőforrást csak olyan anyagáramlási objektumokhoz lehet rendelni, amelyek rendelkeznek Importáló füllel (Művelet, Párhuzamos Művelet, Szerelés, Szétszerelés), ez biztosítja a szolgáltatás megfelelő beállíthatóságát. Tevékenység: Jegyezze meg a milyen munkafázisok modellezése lehetséges Dolgozó objektum segítségével Dolgozó segítségével a következő munkafázisok modellezése lehetséges:
Javítás, Géphasználat (a gép nem tud dolgozó nélkül működni), A dolgozó, mint alkatrészek szállítója (alkatrész továbbítás).
2. Munkahely Tevékenység: Olvassa el és értelmezze a Munkahely objektum funkcióját és tulajdonságait. A Munkahely az az objektum ahol a Dolgozó a szükséges szolgáltatásokat elvégzi. Egy Munkahelyen egyszerre csak egy Dolgozó tartózkodhat vagy végezhet szolgáltatást. Ha egy műveleti objektumon azonos időben több szolgáltatás elvégzése szükséges, akkor több Munkahelyet kell alkalmazni. A Munkahely keretbe történő hozzáadása után definiálni kell, mely műveleti objektumhoz tartozik, ezt kétféleképpen adhatjuk meg. Az első, amikor már a keretbe történő behúzás során a kívánt műveleti objektum mellé helyezzük a Munkahelyet, ebben az esetben az objektum megjelenése szürke kitöltött állapotúra változik (2. ábra). A második esetben, a keretben bárhol elhelyezett Munkahely főablakának megnyitása után az Állomás menüpontnál kiválasztjuk a kívánt objektumot (2.ábra). A műveleti helyhez nem rendelt Munkahely keretben történő megjelenítés során nem kerül kitöltött állapotba (2.ábra).
2. ábra Munkahely főablak és megjelenés (2_5_2.png) A Maradjon itt a dolgozó a munka elvégzése után opció aktiválása során, abban az esetben ha MUra kell várakozni, akkor nem fog visszatérni a Dolgozó a Dolgozó Csoportba, hanem a Munkahelyen megvárja amíg MU érkezik a műveleti objektumra és elvégzi a tevékenységet.
A Munkahely műveleti helyhez való hozzárendelése nem jelenti automatikusa azt, hogy a műveleti helyen Dolgozói erőforrás alkalmazására van szükségünk, ezeket az igényeket a műveleti helyen is definiálni kell. A műveleti objektumon a szolgáltatás igénylésének beállítása az Importáló fülön történik. Először aktiválni kell a szolgáltatás igénylését az Aktív jelölőnégyzet kipipálásával. Majd a Bróker lehetőségnél az Eszköztár/Erőforrás/Bróker objektum Keretbe húzása után meghivatkozni a behúzott Bróker objektumot (3. ábra). A Bróker objektum szerepéről a lecke további részében lesz szó.
3. ábra Műveleti hely dolgozói erőforrás beállítása (2_5_3.png) A beállítások elvégzése után a műveleti objektum csak akkor fog tevékenységet végezni, ha van elérhető Dolgozó aki a Munkahelyen a munkát elvégzi, az MU csak ezután léphet ki az objektumról, ellenkező esetben várakozik.
3. Dolgozó Csoport Tevékenység: Olvassa el és értelmezze a Dolgozó Csoport objektum funkcióját.
A Dolgozó Csoport objektum segítségével definiálható a szükséges Dolgozók száma, tulajdonságaik és a velük elvégezhető szolgáltatások. Egy Keretben akár több Dolgozó Csoport is létrehozható.
4. ábra Dolgozó csoport főablak (2_5_4.png) Az objektum főablakában található egy Létrehozási táblázat nyomógomb, a táblázat kitöltéséhez a nyomógombtól jobbra elhelyezkedő zöld jelölőnégyzet kipipálása és a nyomógombra való kattintás szükséges.
5. ábra Dolgozó létrehozási táblázat (2_5_5.png)
A táblázat (5. ábra) első oszlopában (Worker) definiálható a Dolgozó típusa, lehetőség van az Osztálykönyvárban egyéni Dolgozók létrehozására és onnan húzás-ejtéses módszerrel a táblázathoz is rendelhetők. A táblázatban új sort az alsó sor bármely cellájára kattintva és ott az Entert nyomva lehet létrehozni. A második oszlopban (Amount) az adott dolgozó típusából szükséges mennyiség állítható be. A harmadik oszlopban (Shift) a Műszaknaptárban beállított műszakok megnevezése adható meg, amelyekben az adott Dolgozó rendelkezésre áll. Negyedik oszlopban (Speed) megadható a Dolgozó Járdán való közlekedési sebessége, az ötödikben (Efficiency) pedig a hatékonyság. A hatodik oszlopban lehet saját szolgáltatásokat definiálni, melyek elvégzésére a Dolgozók képesek lesznek. Tevékenység: Olvassa el és jegyezze meg a Dolgozó Csoport objektum Dolgozókra vonatkozó beállítási lehetőségeit. A Dolgozó Csoport főablakában lehetőség van még a Dolgozók mozgatásával, viselkedésével kapcsolatos beállítások megadására (4. ábra). Munkafelvétel csak a dolgozócsoportban: a dolgozó az új feladatokat mindig a beérkezéskor kapja meg, ha a munkahely és a dolgozói csoport között tartózkodik, nem kap értesítést. A dolgozók átsugárzódhatnak a munkahelyre: a dolgozó közvetlenül a munkahelyre mehet, nem szükséges neki járda, az szolgáltatási igény felmerülésekor egyszerre megjelenik a dolgozó a munkahelyen. A dolgozók tudnak távolról dolgozni: a dolgozó távmunkát végezhet, nem szükséges a munkahelyen megjelennie, valamint a más munkahelyen lévő dolgozóval párhuzamosan is képes szolgáltatást végezni. Bróker: bróker objektum hozzárendelése. Műszaknaptár: műszaknaptár objektum hozzárendelése. 4. Járda Tevékenység: Olvassa el és értelmezze a Járda objektum funkcióját. A Járda egy hosszorientált objektum, Keretbe történő hozzáadása az Út és a Szállítószalagnak megfelelően történik. A Járda a Dolgozó mozgását teszi lehetővé, más objektum nem mozoghat rajta közvetlenül. Az objektum létesít kapcsolatot a Munkahely és a Dolgozói Csoport valamint a Munkahelyek között Összekötő segítségével.(6. ábra).
6. ábra Járda alkalmazása (2_5_6.png)
5. Bróker Tevékenység: Olvassa el és értelmezze a Bróker objektum funkcióját. A Bróker egy segédobjektum, nem igényel külön beállítást. Ha a keretünkben emberi erőforrás modellezését szeretnénk végrehajtani annyi Bróker objektumot kell behúznunk amennyi Dolgozó Csoportunk is van. Közvetítő szolgáltatást végez a Dolgozó Csoport és a műveleti hely között, ezért mindkét objektumhoz (a lecke korábbi részei alapján) hozzá kell rendelni a Bróker objektumot.
6. Műszaknaptár Tevékenység: Olvassa el és jegyezze meg a Műszaknaptár objektum funkcióját. A Műszaknaptár segítségével különböző műszakrendeket tudunk definiálni. Első lépésben a Keretünkbe kell húzni a Műszaknaptár objektumot. A Műszak idők (7. ábra) fülön lehet beállítani a műszakok neveit, mitől meddig tartson a műszak, mely napokon legyen munkavégzés, valamint definiálni lehet a műszakközti szünetek időpontját is.
7. ábra Műszaknaptár (2_5_7.png) A Naptár fülön a nem ciklusos, hanem egyedi ünnepnapok vagy egyéb munkaszüneti napok definiálására is lehetőség van. Ezen időpontok felülírják a műszakrendben beállított paramétereket és az adott napokon a munkavégzés szünetel (8. ábra).
8. ábra Szünnapok definiálása (2_5_8.png) A műszakrend működéséhez nem elegendő a Műszaknaptár beállítása, amely objektumokon ezt a műszakrendet érvényesíteni szeretnénk, ott ezt be is kell állítani. Az alkalmazni kívánt műveleti
objektumok Kontrollok fülén a Műszaknaptár opciónál ki kell választani a korábban definiált Műszaknaptár objektumunkat.
7. Szolgáltatások Tevékenység: Olvassa el és figyelje meg a szolgáltatások beállítására vonatkozó lépéssort. A Dolgozók alapbeállításként általános szolgáltatásokat (Standard Service) tudnak ellátni, a műveleti objektumok igényelt szolgáltatása is alapbeállításként általános szolgáltatás. Az ettől eltérő igények definiálását az összes érintett objektumon meg kell tenni.
9. ábra Mintapélda (2_5_9.png) A mintapélda (9. ábra) alapján bemutatásra kerül az egyedi szolgáltatások definiálása. 1. Műveleti helyen igényelt egyedi szolgáltatás beállítása Művelet/Importáló fül/Szolgáltatások nyomógomb után a megjelenő táblázatban az egyedi szolgáltatás nevének megadása, jelen esetben „szereles”.
10. ábra Művelet beállítása (2_5_10.png) 2. Dolgozói csoportban a Dolgozó képességi beállítása DolgozóCsoport/Létrehozási táblázat után a hatodik oszlopban (Additional Services) kell definiálni a szükséges „szereles” szolgáltatást.
11. ábra Dolgozói csoport beállítása (2_5_11.png) 3. Munkahelyen a támogatott szolgáltatás beállítása
Munkahely/Támogatott szolgáltatások nyomógomb után a „szereles” szolgáltatás megadása.
12. ábra Munkahely beállítása (2_5_12.png)
Önellenőrző kérdések
1. Kérdés: Sorolja fel a Dolgozó viselkedésére vonatkozó lehetséges beállítási paramétereket!
Prioritás
Hatékonyság
Sebesség
Kapacitás.
Műszak
Szolgáltatás
2. Kérdés: Sorolja fel milyen munkafázisok modellezése lehetséges Dolgozó objektum segítségével!
Javítás
Géphasználat
Alkatrész továbbítás
3. Kérdés: Sorolja fel és ismertesse a Dolgozó Csoport objektum Dolgozók munkafelvételére és viselkedésére irányuló lehetőségeket!
Munkafelvétel csak a dolgozócsoportban: a dolgozó az új feladatokat mindig a beérkezéskor kapja meg, ha a munkahely és a dolgozói csoport között tartózkodik, nem kap értesítést.
A dolgozók átsugárzódhatnak a munkahelyre: a dolgozó közvetlenül a munkahelyre mehet, nem szükséges neki járda, az szolgáltatási igény felmerülésekor egyszerre megjelenik a dolgozó a munkahelyen.
A dolgozók tudnak távolról dolgozni: a dolgozó távmunkát végezhet, nem szükséges a munkahelyen megjelennie, valamint a más munkahelyen lévő dolgozóval párhuzamosan is képes szolgáltatást végezni.
4. Kérdés: Saját szavaival ismertess a Műszaknaptár objektum funkcióját és beállítási lehetőségeit! A Műszaknaptár segítségével különböző műszakrendeket tudunk definiálni. A Műszak idők fülön lehet beállítani a műszakok neveit, mitől meddig tartson a műszak, mely napokon legyen munkavégzés, valamint definiálni lehet a műszakközti szünetek időpontját is. A Naptár fülön a nem ciklusos, hanem egyedi ünnepnapok vagy egyéb munkaszüneti napok definiálására is lehetőség van. Ezen időpontok felülírják a műszakrendben beállított paramétereket és az adott napokon a munkavégzés szünetel.
6. lecke: Információs és kiértékelési objektumok Cél: A tananyag célja, hogy a hallgató megismerje az alapvető információs és kiértékelési objektumokat, azok alapvető tulajdonságait, alkalmazási és beállítási lehetőségeit. Követelmények: Ön akkor sajátította el megfelelően a tananyagot, ha képes ismertetni a Táblázat objektum funkcióját, alkalmazási lehetőségeit, felsorolni néhány adattípus formát, definiálni az Attribútum kezelő objektum funkcióját, ismertetni a Grafikon objektum sajátosságait és megjelenítési kategóriáit, jellemezni a Sankey diagram felhasználási lehetőségét. Időszükséglet: A tananyag elsajátításához körülbelül 50 percre lesz szüksége. Kulcsfogalmak Táblázat objektum, adattípus, attribútum, grafikon, plotter, hisztogram, Sankey diagram. 1. Információs és kiértékelési objektumok Az anyagáramlási, erőforrás és mozgó objektumok összessége, kapcsolatrendszere alkotja elsődlegesen a szimulációs modellt. A modell beállításához, a paramatrizálás elősegítésére, kiértékelésre, eredmények megjelenítésére egyéb az anyagáramlásban nem részt vevő objektumok állnak rendelkezésre. Ezen objektumok az Eszköztár/Információ áram fülön valamint az Eszköztár/Felhasználói felület fülön érhetők el.
2. Táblázat Tevékenység: Olvassa el, értelmezze és jegyezze meg a Táblázat funkcióját, alkalmazási lehetőségeit. A Táblázat egy kétdimenziós lista, amely különböző adattípusú paraméterek hozzáférését teszi lehetővé. Segítségével adatok tárolása, beolvasása, kezelése lehetséges. A Táblázat alkalmazható
valamely anyagáramlási objektum segéd objektumaként vagy önállóan is. Segédobjektumként alkalmazva (mint azt a tananyag korábbi leckéiben alkalmaztuk) a formázási feltételek mindig az anyagáramlási objektumnak megfelelően automatikusan alakulnak. A Táblázatot önállóan alkalmazva ezeket a formázási kritériumokat az igényeinknek megfelelően, tetszőlegesen kiválaszthatjuk. A Táblázat Keretbe való ejtése után a Táblázat megnyitásakor a menüszalagon a Táblázattal kapcsolatos beállítások lesznek elérhetők (1. ábra).
1. ábra Táblázat menüszalag (2_6_1.png) A Formátum öröklődése opció kikapcsolása után több nyomógomb is elérhető lesz, ez a lehetőség adja meg, hogy a Táblázatot a kívánt beállításoknak megfelelően formázzuk. Lehetőségünk van a menüszalag segítségével sorokat, oszlopokat beszúrni, a nem használt cellákat kiemelni, valamint a formátumot módosítani. A formátum módosítása jelen esetben vagy egy oszlopra vagy a Táblázat összes oszlopára vonatkozhat. Sorok formátumának módosítására nincs lehetőség, kivételt képez az oszlop index, amely a nulladik sort jelenti. Egy oszlop formátum megadására kétféle lehetőség kínálkozik. Az első, hogy az oszlop kijelölése után a menüszalagról a Formátum opciót választjuk. A második, hogy az oszlop kijelölése után a jobb egérgomb lenyomása után a felugró ablakban a Formátum opciót választjuk (2ábra).
2. ábra Táblázat formátum kiválasztása (2_6_2.png) Ezután egy Lista formátum nevű kezelőfelületet kapunk. A lapfülek segítségével különböző formázási lehetőségeket kapunk: igazítás, betűméret, betűszín, háttérszín, oszlopszám, sorszám, oszlopszélesség. A legfontosabb beállítási paraméter az Adattípus fülön szerepel, az Adattípus kiválasztása, ez határozza meg, hogy az adott oszlopban milyen típusú adatok szerepelhetnek (3. ábra).
3. ábra Táblázat adattípusok (2_6_3.png) Tevékenység: Olvassa el és jegyezze meg az alkalmazható adattípusokat. Az elérhető adattípusok listája: Boolean – eldöntendő (igaz-hamis) Integer – egész szám Real – valós szám String - szöveg Object - objektum Table - táblázat List - lista Stack – sor (FIFO) lista Queue – verem (LIFO) lista Time - idő Money - pénz Length - hossz Weight - súly Speed - sebesség Acceleration - gyorsulás Date - dátum
DateTime – dátum és idő Az Oszlop index és Sor index menüszalagon való bekacsolásával a táblázatban nulladik sort és oszlopot tudunk definiálni, ezek alkalmasak a sor vagy oszlopnevek definiálására, de ha szükséges adatok tárolására is használhatók.
3. Attribútum kezelő Tevékenység: Olvassa el és jegyezze meg az Attribútum kezelő sajátosságait. Az Attribútum Kezelő az anyagáramlási objektumok parametrizálását egy összefoglaló nézetben elősegítő objektum. Segítségével tetszőleges számú objektum és azok tetszőleges számú attribútuma kezelhető. Egy objektumra vonatkozó és elérhető attribútumok listája, bármely objektumot kijelelve és F8-at nyomva elérhető. A felugró táblázatban látható az attribútumok elnevezése, adattípusa és a hozzá tartozó érték is. Egy tetszőleges objektum esetén ~250 gyári attribútum lehetséges, amelynek módosítására lehetőség van. A nagyszámú lehetőség közül az Attribútum Kezelő segítségével, csak a módosítani kívánt tulajdonságok kezelésére is lehetőség van. Az Attribútum Kezelő főablakában az Adatok fülön definiálhatók a megjelenítéssel kapcsolatos beállítások. Az Objektumok fülön (4. ábra) választhatók ki azok az objektumok, amelyek valamely paraméterét kezelni szeretnénk.
4. ábra Attribútum kezelőhöz objektumok hozzáadása (2_6_4.png) Első lépésben a felület jobb oldalán lévő zöld jelölőnégyzetet kell aktiválni, majd a listába húzásejtés módszerével a Keretben lévő és parametrizálni kívánt objektumokat hozzá kell adni, új sort Enter billentyű segítségével tudunk készíteni. A beállítások érvényesítéséhez a továbbhaladás előtt az Alkalmaz gombot kell megnyomni.
Következő lépésben a kiválasztott objektumok kezelni kívánt attribútumait kell kiválasztani, ezt az Attribútumok fülön tehetjük meg. A kiválasztás előtt itt is aktiválni kell a jobb oldalon elhelyezkedő zöld jelölőnégyzetet, majd az alul elhelyezkedő Attribútumok mutatása nyomógombot kell választani. Ezután ismét egy újabb kezelőfelületet kapunk ahol lehetőségünk van kiválasztani a ténylegesen módosítani kívánt attribútumokat (5. ábra).
5. ábra Attribútumok kiválasztása (2_6_5.png) A kezelőfelület bal oszlopában helyezkednek el a beépített attribútumok, a listából való kijelölés után a középen levő jobbra mutató nyílt tartalmazó nyomógomb segítségével választhatjuk ki a felhasználni kívánt tulajdonságokat (pl.: kapacitás – Capacity; műveleti idő – ProcTime; rendelkezésre állás – Availability; javítási idő - MTTR). OK nyomógomb, majd a főablakban való Alkalmaz nyomógomb után a beállítások érvényesülnek. A főablak jobb felső sarkában található Intéző mutatása nyomógomb segítségével a kiválasztott objektumok és attribútumok mátrixos táblázata lesz elérhető (6. ábra).
6. ábra Attribútumok szerkesztése (2_6_6.png) A paraméterek tetszőlegesen megváltoztathatók és az Alkalmaz gomb után a Keretben lévő objektumokon érvénybe lépnek a megváltozott paraméterek.
4. Grafikon Tevékenység: Olvassa el, értelmezze és jegyezze meg a Grafikon fő funkcióját és három fő megjelenési kategóriáját. A Grafikon mozgó- vagy anyagáramlási objektumok értékeit vagy értékeinek változását rögzíti és grafikusan ábrázolja. Az ábrázolandó adatok megadhatók táblázatosan vagy bemeneti csatorna segítségével definiálva. A megjelenítés módja lehet folyamatos vagy mintavételezett, mindegyik esetben a szimulációs futás során a Grafikon dinamikusan változik. A Grafikon objektum megjelenítési kategóriái három típusra oszthatók: Grafikon: kihasználtsági diagramok mutatása Hisztogram: gyakorisági értékek mutatása Plotter: készletalakulások időbeli lefutásának mutatása A kívánt adatok grafikus megjelenítése előtt a kiválasztott objektumokat a Keretbe helyezett Grafikon objektumhoz kell adni. Ezt a kiválasztott objektum, Grafikon objektumra való húzás-ejtés módszerével tehetjük meg (7. ábra).
7. ábra Objektum hozzáadása grafikonhoz (2_6_7.png) A Grafikonhoz való hozzáadás után az objektum megőrzi előző pozícióját. A hozzáadás után egy párbeszédablakot kapunk, melynek segítésével a Grafikonon megjelenítendő statisztika típusát kell kiválasztanunk (8. ábra). Erőforrás statisztika: feldolgozási idővel rendelkező anyagáramlási objektumok (Művelet) tevékenységi statisztikájának megadására. Kihasználtság: kapacitással rendelkező, tároló objektumok (Puffer) esetében használatos a foglaltsági értékek vagy eloszlások megadására.
8. ábra Grafikon típus kiválasztása (2_6_8.png) Grafikon Alapértelmezett beállítás, ha feldolgozási idővel rendelkező anyagáramlási objektumot rendelünk a Grafikon objektumhoz és az Erőforrás Statisztikát választjuk.
9. ábra Grafikon (2_6_9.png) Az egyes oszlopok a kiválasztott objektumok kihasználtsági értékeit mutatják százalékos értékben. A 100%-os érték az Eseményvezérlőn eltelt szimulációs időt jelképezi, minden további százalékos érték az eltelt idő függvénye. Jobb oldalon látható az egyes üzemállapotokhoz tartozó színek jelmagyarázata. A beállítások módosításával az egyes üzemállapotok arányait nem csak grafikusan, hanem számszerűleg, táblázatosan is megjeleníthetjük. Hisztogram Alapértelmezett beállítás, ha a kapacitással rendelkező tároló objektumot rendelünk a Grafikon objektumhoz és a Kihasználtság opciót választjuk.
10. ábra Hisztogram (2_6_10.png) Hisztogram segítségével kimutatható, hogy a vizsgált tároló objektum az eltelt idő függvényében milyen eloszlásban volt kihasználva a kapacitásának megfelelően. Az oszlopok nagyságának összege a 100%. Plotter Nem alapértelmezett beállítás, kapacitással rendelkező tároló objektumot esetében alkalmazható lehetőség.
11. ábra Plotter (2_6_11.png) Plotter segítségével a vizsgált tároló objektum foglaltsági szintje mutatható ki, a szimulációs futási idő bármely időpontjában. A megjelenítési mód beállításához a tároló objektum Grafikonra való ejtése után a Grafikont megnyitva a Kijelző fülön Kategória lehetőségnél a Plottert kell választani. Célszerű még a Tengelyek fülön a Görgetősáv opciót aktívvá tenni, így a hosszabb szimulációs futások során is visszakereshetők a kezdeti értékek. A szükséges beállítások elvégzése után a Keretben a Grafikonra jobb gombbal kattintva a Mutat opció segítségével hívható elő a dinamikusan változó grafikus megjelenítés.
5. Sankey diagram Tevékenység: Olvassa el és jegyezze meg a Sankey diagram fő funkcióját. A Sankey diagram az anyagáramlás eloszlásának vizualizálására alkalmas, az Eszköztár/Tools fülön található meg. A Sankey diagram egy vagy több kiválasztott mozgó objektum útvonalát mutatja meg az anyagáram eloszlásával megfelelő arányú vonalvastagságokkal. A Keretbe való hozzáadás után, a főablak (12. ábra) megnyitásával lehet definiálni a megjeleníteni kívánt mozgó objektumokat és a megjelenítés egyéb paramétereit.
12. ábra Sankey diagram főablak (2_6_12.png) Az Open nyomógomb segítségével megnyitható egy egyoszlopos táblázat melybe a vizsgálni kívánt mozgó objektumokat kell definiálni. Az Osztálykönyvtár/MUk mappából húzás-ejtés módszerével a cellát feltöltjük (13. ábra) és érvényesítjük a beállításokat. Módosítható még a vonalhoz tatozó szín és vonalvastagság is.
13. ábra Sankey diagram táblázat (2_6_13.png)
Szimulációs futás során a Keretben elhelyezkedő Sankey diagramon jobb gomb és Display Sankey Diagram opció aktiválható a vizuális megjelenítés.
14. ábra Sankey diagram példa (2_6_14.png)
Önellenőrző kérdések 1. Kérdés: Saját szavaival jellemezze a Táblázat objektum funkcióját, alkalmazási lehetőségeit! A Táblázat egy kétdimenziós lista, amely különböző adattípusú paraméterek hozzáférését teszi lehetővé. Segítségével adatok tárolása, beolvasása, kezelése lehetséges. A Táblázat alkalmazható valamely anyagáramlási objektum segéd objektumaként vagy önállóan is. Segédobjektumként alkalmazva a formázási feltételek mindig az anyagáramlási objektumnak megfelelően automatikusan alakulnak. A Táblázatot önállóan alkalmazva ezeket a formázási kritériumokat az igényeinknek megfelelően, tetszőlegesen kiválaszthatjuk. 2. Kérdés: Soroljon fel legalább öt adattípust! Boolean – eldöntendő (igaz-hamis) Integer – egész szám Real – valós szám
String - szöveg Object - objektum Table - táblázat List - lista Stack – sor (FIFO) lista Queue – verem (LIFO) lista Time - idő Money - pénz Length - hossz Weight - súly Speed - sebesség Acceleration - gyorsulás Date - dátum DateTime – dátum és idő 3. Kérdés: Ismertesse az Attribútum kezelő funkcióját, sajátosságait! Az Attribútum Kezelő az anyagáramlási objektumok parametrizálását egy összefoglaló nézetben elősegítő objektum. Segítségével tetszőleges számú objektum és azok tetszőleges számú attribútuma kezelhető. A nagyszámú lehetőség közül az Attribútum Kezelő segítségével, csak a módosítani kívánt tulajdonságok kezelésére is lehetőség van. 4. Kérdés: Jellemezze a Grafikon fő funkcióját és sorolja fel három fő megjelenítési módját! A Grafikon mozgó- vagy anyagáramlási objektumok értékeit vagy értékeinek változását rögzíti és grafikusan ábrázolja. Grafikon: kihasználtsági diagramok mutatása Hisztogram: gyakorisági értékek mutatása Plotter: készletalakulások időbeli lefutásának mutatása
5. Kérdés: Saját szavaival jellemezze a Sankey diagram funkcióját! A Sankey diagram az anyagáramlás eloszlásának vizualizálására alkalmas, az Eszköztár/Tools fülön található meg. A Sankey diagram egy vagy több kiválasztott mozgó objektum útvonalát mutatja meg az anyagáram eloszlásával megfelelő arányú vonalvastagságokkal.
2. modul - Modulzáró kérdések 1. Kérdés: Határozza meg az eseményvezérlő funkcióját! Az eseményvezérlő kontrollálja a folyamatokat a szimuláció futása alatt. A használatával indítható el és szakítható meg a szimulációs folyamat. Az eseményvezérlő méri a szimulációs futtatás során eltelt időt. 2. Kérdés: Definiálja a mozgó objektum jelentését, sorolja fel alap tulajdonságait! Az MU-k anyagáramlási objektumokon mozgó objektum típusok, amelyek a modellen belüli anyagáramlást képezik le. Az MU-nak nincs saját viselkedési formája, a szimuláció elindításakor generálódik, objektumról objektumra végig halad a modellen majd eltávolításra kerül. A legfontosabb alap tulajdonságai a hosszúság és a szélesség. 3. Kérdés: Sorolja fel a nem mozgó anyagáramlási objektumokat és jellemzőiket! Az aktív anyagáramlási objektum a mozgó objektumokat tudja fogadni, egy bizonyos ideig (feldolgozási idő, átállás stb.) tárolja és aztán automatikusan a következő objektumra továbbirányítja. A passzív anyagáramlási objektum a mozgó objektumokat nem tudja automatikusan továbbadni. 4. Kérdés: Párosítsa össze az alábbi anyagáramlási objektumok időbeállításához kapcsolódó fogalmakat és leírásokat! Meghatározza, hogy mennyi ideig tartózkodik egy mozgó objektum az adott objektumon mielőtt egy következő objektumra továbbkerülne. - Feldolgozási idő Típusváltás vagy előre meghatározott darabszámú mozgó objektum után az átállással, szerszámcserével töltött idő. - Átállási idő Beállítástól függően a mozgó objektum belépését követően a feldolgozási idő megkezdése előtti esemény. Minden belépő mozgó objektum esetén érvényes, előkészítési, beállítási tevékenység ideje. - Javítási idő Meghatározza, hogy milyen gyakorisággal (taktidővel) történhet a mozgó objektumok belépése az adott objektumra. - Ütemidő 5. Kérdés: Helyettesítse be a hiányzó fogalmakat az objektumok statisztikai gyűjtésének intervallumait megadó ábrába! A – Szünet B – Nem hibás C – Átállás
D – Blokkolt
6. Kérdés: Definiálja a Művelet objektum funkcióját, alkalmazási lehetőségeit! A Művelet egy aktív anyagáramlási objektum, amely mozgó objektumokat fogad, feldolgozza, majd továbbítja a következő építőelemre. A feldolgozás során lehetséges, műveletet, átállást, javítást modellezni. A Művelet segítségével gépeket, munkahelyeket, alkatrész megmunkálást szimulálhatunk. 7. Kérdés: Válassza ki, hogy a Szállítószalag egyes paramétereinek megváltozása milyen hatással lesz a többi paraméterre! Hossz változtatás esetén:
idő - változik,
sebesség - állandó
Sebesség változtatás esetén:
idő - változik,
hossz - állandó
Idő változtatás esetén:
sebesség - változik,
hossz - állandó
8. Kérdés: Soroljon fel legalább négy, az Áramlásvezérlő segítségével beállítható kilépési stratégiát! Ciklikus
Kezdés az 1-es utódágnál
Véletlen
Százalékos
Ciklikus sorrend
Legritkábban használt
Leggyakrabban használt
Metódus
Kiválasztás
MU név
MU attribútum
Minden utódágra
Hozzárendelés
9. Kérdés: Sorolja fel a Transfer Station segítségével elvégezhető négy fő anyagmozgatási funkciót!
Felrakodás
Lerakodás
Feltöltés
Átmozgatás
10. Kérdés: Soroljon fel legalább öt adattípust! Boolean – eldöntendő (igaz-hamis) Integer – egész szám Real – valós szám String - szöveg Object - objektum Table - táblázat List - lista Stack – sor (FIFO) lista Queue – verem (LIFO) lista Time - idő Money - pénz Length - hossz Weight - súly Speed - sebesség Acceleration - gyorsulás Date - dátum DateTime – dátum és idő
11. Kérdés: Jellemezze a Grafikon fő funkcióját és sorolja fel három fő megjelenítési módját és tulajdonságait! A Grafikon mozgó- vagy anyagáramlási objektumok értékeit vagy értékeinek változását rögzíti és grafikusan ábrázolja. Grafikon: kihasználtsági diagramok mutatása Hisztogram: gyakorisági értékek mutatása Plotter: készletalakulások időbeli lefutásának mutatása
3. modul: Mintapélda A harmadik modul egy 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.
1. lecke: Gyártási folyamat szimulációja Cél: A tananyag célja, hogy a hallgató egy mintapélda segítségével betekintést nyerjen egy gyakorlatias feladat 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. 1. Mintafeladat bemutatása Tevékenység: Olvassa el és értelmezze a mintapéldára vonatkozó feladatkiírást. A mintapélda egy gyártó folyamat modellezésébe nyújt betekintést. A gyártási folyamat során az adott gyártósoron egyidőben 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 Művelet, Párhuzamos Művelet, Szerelés, 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.
1. ábra Szimulációs mintamodell (3_1_1.png)
2. Gyártósor felépítése objektumok segítségével Tevékenység: 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 (2. ábra).
2. ábra Gyártósort leképező objektumok (3_1_2.png) A következő lépésben a tevékenységeket jelölő objektumokat átnevezzük, az M-es kezdőbetűvel a manuális az A-s kezdőbetűvel az automata folyamatokat jelképezzük (3. ábra). Az átnevezés után célszerű esztétikusan egymáshoz igazítani az objektumokat. A mintapélda során az átnevezésnél a címkét is azonos névvel látjuk el, majd a megjelenő szövegrészek túlzsúfoltságát elkerülvén az MU nevek megjelenítését kikapcsoljuk, a Címke megjelenítését bekapcsoljuk.
3. ábra Gyártósor layout (3_1_3.png)
Mozgó objektumok (MU) definiálása A modellezés során többféle MU-t szeretnénk használni, ezeket létre kell hozni és parametrizálni kell. Az Osztálykönyvtár/MUk mappában található Elem objektumból egy másolatot hozunk létre és Turbo névvel ellátjuk. A meglévő Elem és az új Turbo nevű elemeinket csak grafikusan fogjuk megkülönböztetni, ennek beállítását a megnyitás után a Grafika fülön találjuk (4. ábra).
4. ábra Elem típusú mozgó objektumok grafikai beállításai (3_1_4.png) Ezen kívül a Konténer és a Szállítóeszköz tulajdonságait is definiálnunk kell. A Konténer kapacitását 1-re, a Szállítóeszköz kapacitását 5-re kell beállítani. A grafikus megjelenítés szabadon választható.
Eseményvezérlő A gyártósor szimulációs futását egy mintahétig szeretnénk vizsgálni, ezért a szimuláció kezdetét és végét az Eseményvezérlő segítségével be kell állítani.
5. ábra Eseményvezérlő beállításai (3_1_5.png) 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 Tevékenység: Olvassa el, és a korábban létrehozott gyártósor parametrizálását végezze el. A 2. ábra elnevezései alapján különböztetjük meg és végezzük el az egyes bementek beállításait. Bemenet: Folyamatos, sorrend ciklikusan típusú MU generálás, táblázat segítségével négy különböző elnevezéssel.
6. ábra Bemenet beállítások (3_1_6.png) Bemenet1: Folyamatos, konstans MU generálás Turbo típusú elemmel.
7. ábra Bemenet1 beállítások (3_1_7.png) Bemenet2: 10 darab konstans MU generálás Konténer típusú elemmel.
8. ábra Bemenet2 beállítások (3_1_8.png) A szállítószalagok hosszbeállítását a 9. ábra tartalmazza az elnevezések a 2. ábrának megfelelőn vannak feltüntetve.
9. ábra Szállítószalag hosszméretek (3_1_9.png)
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. 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.
10. ábra Szállítószalag hosszméretek (3_1_10.png) 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 Kerethez 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.
11. ábra Attribútum kezelő (3_1_11.png)
4. Emberi erőforrás hozzárendelése a manuális műveletekhez Tevékenység: 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 Keretünkhöz és annak műszakokra bontott definiálását (12. ábra).
12. ábra Műszaknaptár (3_1_12.png) A manuális állomásokhoz is hozzá kell rendelni a műszaknaptár felügyeletet, amit az egyes állomások (M1, M2, M3, M4, Javito) megnyitása után a Kontrollok fülön tudunk végrehajtani.
13. ábra Műszaknaptár hozzáadása művelethez (3_1_13.png) A beállítások elvégzése után a manuális állomások mellé az Eszköztár/Erőforrások fül alól Munkahelyet rendelünk, valamint a Bróker és Dolgozó Csoport objektumot (14. ábra).
14. ábra Munkahely hozzárendelés (3_1_14.png)
Első lépésben beállítjuk a Dolgozó Csoport objektumot. A főablakban a Bróker és Műszaknaptár objektumot meghivatkozzuk és lehetőséget adunk a dolgozóknak a munkahelyre való átsugárzódásra. A Létrehozási táblázat segítségével beállítjuk az egyes műszakokban rendelkezésre álló dolgozók számát (15. ábra). A műszaknevek megegyeznek a korábban a Műszaknaptárban definiált elnevezésekkel.
15. ábra Dolgozó csoport beállítások (3_1_15.png) Második lépésben a munkahelyekhez tartozó állomásokon beállítjuk az emberi erőforrásra vonatkozó igényeinket. Az Importáló fül segítségével aktívvá tesszük az igényt és meghivatkozzuk a Bróker objektumot (16. ábra).
16. ábra Manuális műveleti helyek beállítása (3_1_16.png) 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 Tevékenység: Olvassa el, építse fel és állítsa be a szállítási megoldásra vonatkozó paramétereket. Első lépésben a szállítási részhez szükséges objektumokat kell a Kerethez hozzáadni és megfelelő módon összekötni, elhelyezni (17. ábra).
17. ábra Szállításhoz szükséges objektumok (3_1_17.png) 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.
18. ábra Felpakolás beállítása (3_1_18.png)
6. Grafikus beállítások Lehetőség van a modell esztétikai megjelenésének fokozása, különböző vektor grafikai elemek megadásával. Ezeket a Keret/Vektor grafika fülön (19. ábra) találjuk.
19. ábra Keret vektor grafika (3_1_19.png)
Itt lehetőségünk van különböző alakzatok formájában a gyártósorunk, szállítási modulunk valamint a segédobjektumok mögé hátteret készíteni. Bármely objektumforma kiválasztása és Keretbe történő rajzolása után az újonnan létrehozott grafikai elemre duplán kattintva beállíthatjuk a pontos megjelenési paramétereit.
7. Kiértékelés, diagramok Tevékenység: 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.
20. ábra Kiértékelési objektumok (3_1_20.png) SankeyDiagram segítségével az anyagáramlási irányokat fogjuk vizsgálni. A Kerethez való hozzáadás után a vizsgálni kívánt MU-ot kell megadni, amely a motor lesz. A motort Elem típusú objektumból hoztuk létre, ezért annak az elérési útvonalát kell megadni (20. ábra).
21. ábra Sankey diagram beállítása (3_1_21.png) Grafikon segítségével a munkahelyek kihasználtságát fogjuk elemezni. Az objektumokat az anyagáramlás irányának megfelelően (M1, A2_A3_A4, M2, M3 A5, M4, Javito) 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 (22. ábra).
22. ábra Kihasználtsági grafikon (3_1_22.png) Egy másik Grafikon segítségével a gyártásközi és –végi tárolók telítettségi mutatóit fogjuk vizsgálni. Az objektumokat (Puffer, Puffer1, Puffer3) 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 (23. ábra). A kijelzős és tengelyek fülön elvégzett beállítások azt fogják eredményezni, hogy a szimulációs futás elteltének függvényében a diagramra mindig a pillanatnyi érték fog kirajzolódni és a görgetősáv aktiválásával a korábbi értékek is visszakereshetők.
23. ábra Puffer telítettségek megjelenítése (3_1_23.png)
