Instrukcja laboratoryjna
Ćwiczenie 1. Modelowanie procesu produkcyjnego
Proces produkcji okna jednoskrzydłowego
Założeniem przykładu było maksymalne uproszczenie procesu produkcyjnego, w celu ograniczenia czasu
wykonanie jego modelu.
W
elementy
٭
Rama, 1 kpl.
•
•
٭
skrzydło, 1 kpl. :
•
•
•
٭
szyba zespolona, 1 kpl.
Rys. 1. Typowa konstrukcja okna z tworzywa sztucznego
Rama i skrzydło okna są zespołami 4 zgrze
założenia dotyczące poszczególnych operacji technicznych zamieszczono w tabelach 1, 2 i 3.
Tabela 1. Uproszczony proces
Nr operacji
Nazwa operacji
1.10
Ci
ę
cie elementów
Ci
ę
cie 4 elementów ramy. Zakładamy,
ż
ą
ę
długiego profilu i czas całej operacji jest sum
ą
ę
1.20
Wymiarowanie
Czas operacji wymiarowania czterech
1.30
Frezowanie odwodnie
ń
Odwodnienia frezuje si
ę
tylko w jednym elemencie (dolnym) zespołu ramy
1.40
Zgrzewanie
W tej operacji 4 elementy składowe ł
ą
ą
ę
ą
ę
Zakładamy,
ż
e mo
ż
liwe jest zgrzewanie na raz dwóch kompletów ram lub
skrzydeł (pojemno
ść
Zgrzewarki = 2)
1.50
Czyszczenie
1.60
Monta
ż
uszczelek
1.70
Wiercenie otworów pod zawiasy
1.80
Okuwanie
Tabela 2. Uproszczony proces technologiczny obróbki i mon
Nr operacji
Nazwa operacji
2.10
Ci
ę
cie elementów
odpowiednio do operacji 1.10
2.20
Wymiarowanie
odpowiednio do operacji 1.20
2.30
Monta
ż
klamki do kpl. skrzydła
2.40
Zgrzewanie
odpowiednio do operacji
1.40
2.50
Czyszczenie
2.60
Monta
ż
uszczelek
2.70
Okuwanie
Instrukcja laboratoryjna
Modelowanie procesu produkcyjnego
Proces produkcji okna jednoskrzydłowego
żeniem przykładu było maksymalne uproszczenie procesu produkcyjnego, w celu ograniczenia czasu
W skład uproszczonej struktury konstrukcyjnej okna wchodzą
ę
ą
elementy:
Rama, 1 kpl. :
profil z tworzywa sztucznego, 4 szt.
okucia, 1 kpl.
skrzydło, 1 kpl. :
profil z tworzywa sztucznego, 4 szt.
zespół klamki, 1 kpl,
pozostałe okucia, 1 kpl.
szyba zespolona, 1 kpl.
. Typowa konstrukcja okna z tworzywa sztucznego
ą
zespołami 4 zgrzewanych elementów, które są cięte z jednego długiego profilu.
ż
ą
ce poszczególnych operacji technicznych zamieszczono w tabelach 1, 2 i 3.
. Uproszczony proces technologiczny obróbki i montażu ramy
Nazwa operacji
Tj [s]
Stanowisko robocze
ę
cie 4 elementów ramy. Zakładamy,
ż
e elementy te s
ą
ci
ę
te z jednego
długiego profilu i czas całej operacji jest sum
ą
czasów ci
ę
cia elementów.
70
Piła dwugłowicowa
as operacji wymiarowania czterech elementów
10
Piła dwugłowicowa
ę
tylko w jednym elemencie (dolnym) zespołu ramy
40
operacji 4 elementy składowe ł
ą
cz
ą
si
ę
na stałe w jedn
ą
ram
ę
.
ż
ż
liwe jest zgrzewanie na raz dwóch kompletów ram lub
ść
Zgrzewarki = 2)
210
Zgrzewarka
130
Czyszczarka
120
Stół do
Wiercenie otworów pod zawiasy
25
Stół do okuwania
310
Stół do okuwania
. Uproszczony proces technologiczny obróbki i montażu skrzydła
Nazwa operacji
Tj [s]
Stanowisko robocze
70
Piła dwugłowicowa
14
Piła dwugłowicowa
ż
klamki do kpl. skrzydła
30
Stół do klamkowania
210
Zgrzewarka
130
Czyszczarka
70
Stół do monta
ż
170
Stół do
1
żeniem przykładu było maksymalne uproszczenie procesu produkcyjnego, w celu ograniczenia czasu potrzebnego na
skład uproszczonej struktury konstrukcyjnej okna wchodzą następujące
ą
ę
te z jednego długiego profilu. Dodatkowe
ż
ą
ce poszczególnych operacji technicznych zamieszczono w tabelach 1, 2 i 3.
ż
u ramy
Stanowisko robocze
Piła dwugłowicowa
Piła dwugłowicowa
Frezarka
Zgrzewarka
Czyszczarka
Stół do monta
ż
u
Stół do okuwania
Stół do okuwania
ż
u skrzydła
Stanowisko robocze
Piła dwugłowicowa
Piła dwugłowicowa
Stół do klamkowania
Zgrzewarka
Czyszczarka
Stół do monta
ż
u
Stół do okuwania
2
Tabela 3. Uproszczony proces technologiczny montażu okna
Nr operacji
Nazwa operacji
Tj [s]
Stanowisko robocze
3.10
Monta
ż
skrzydła do ramy
30
Stół do monta
ż
u ko
ń
cowego
3.20
Szklenie
100
Stół do monta
ż
u ko
ń
cowego
W procesach powyższych występują zasoby w postaci stanowisk roboczych. Są one przypisane do trzech
wydziałów:
٭
Obróbka profili,
٭
Zgrzewanie,
٭
Montaż końcowy.
Do obsługi każdego stanowiska pracy potrzebny jest dodatkowo operator. Zakładamy, że:
٭
dostępny jest tylko jeden typ operatora,
٭
stanowisko robocze "Zgrzewarka" może zgrzewać dwa komplety ram lub okien jednocześnie.
Pełna tabela dostępnych zasobów wraz z ich kosztem i wydziałem jest przedstawiona poniżej (tabela 4).
Tabela 4. Zestawienie dostępnych zasobów
Nazwa zasobu
Ilo
ść
Koszt [zł/h]
Wydział
Piła dwugłowicowa
1
1,5
Obróbka profili
Frezarka
1
3
Obróbka profili
Zgrzewarka
1
2,5
Zgrzewanie
Czyszczarka
1
5
Zgrzewanie
Stół do monta
ż
u
1
-
Monta
ż
ko
ń
cowy
Stół do okuwania
1
-
Monta
ż
ko
ń
cowy
Stół do klamkowania
1
-
Obróbka profili
Stół do monta
ż
u ko
ń
cowego
1
-
Monta
ż
ko
ń
cowy
Pracownik
4
10
Wszystkie wydziały
1.
Wykonaj model opisanego procesu
W modelu należy uwzględnić dane podane w ćwiczeniu pamiętając, że proces został uproszczony w celu ograniczenia
czasu budowy modelu.
a)
Korzystając z przycisków znajdujących się na pasku narzędzi po lewej stronie okna dodaj poszczególne działy
oraz operacje technologiczne zgodnie z danymi podanymi powyżej.
(Patrz INSTRUKCJA OBSŁUGI PROGRAMU IGrafx str. 2-4)
Po ukończeniu realizacji punktu a)
poproś prowadzącego o arkusz do
sprawdzenia poprawności
graficznej prezentacji procesu.
3
b)
Zdefiniuj niezbędne dla modelu atrybuty klikając ikonę „Generatory”
Określ ustawienia dla generatora w zakładce Inicjowanie atrybutu oraz Ustawienia zgodnie z wytycznymi
podanymi poniżej. Przydziel atrybuty i ich wartości Inicjowanie atrybutu zgodnie z podanymi wytycznymi.
Atrybuty w programie iGrafx służą do nadawania pewnej charakterystyki transakcjom. Transakcja jest to
obiekt(y), który opuszcza daną czynność i podąża wytyczonymi liniami do wejścia kolejnej czynności. Transakcje
są wprowadzane do procesu przez Generatory.
(Patrz INSTRUKCJA OBSŁUGI PROGRAMU IGrafx str. 16):
•
Zakładka Inicjowanie atrybutu zdefiniuj atrybut realizując następujące kroki:
Krok 1 -: kliknij ikonę
Krok 2- kliknij przycisk
Krok 3 Wpisz Nazwa atrybutu: rodzaj;
Krok 4 - „Zdefiniuj typy” „Nazwa typu”: rodzaje; Wyrażenia: skrzydło, rama.
(Patrz INSTRUKCJA OBSŁUGI PROGRAMU IGrafx str. 13-15):
•
Zakładka Konfiguracja:
Zmień nazwę domyślnego generatora i dodaj drugi generator. Nazwa generatora powinna nawiązywać do
typu transakcji, którym ten generator steruje np. Skrzydła , Ramy. W obu przypadkach typ generatora:
Sekwencyjny. Przedział czasu generowania transakcji: Stały równy 4 godziny, Liczba transakcji na każdą
generację: 20. Maksymalnie transakcji 1000.
1
2
3
•
Zakładka Inicjowanie atrybutu
Wybierz odpowiednie wartości dla skrzydła i r
generatora ramy „rama”) realizują
ę
ą
Krok1: Zaznacz Generator
Krok 2: kliknij przycisk
Krok3: W polu Wartość wybierz odpowiednią
ść
ą
ą
Kroki 1-3 powtórz dla każdego ze zdefiniowanych generatorów
c)
Zdefiniuj zasoby zgodnie z danymi zawartymi w tabelach.
(Patrz INSTRUKCJA OBSŁUGI PROGR
Do definiowania zasobów dostępnych w modelowanym procesie u
•
przydziel odpowiednią liczbę
Licznik (2) pracowników; Zgrzewanie: (1) pracownik; Montaż
ń
domyślnie każdemu wydziałowi jeś
Praca o nazwie Pracownik/Worker
•
dodaj kolejno elementy wyposaż
•
podaj stawkę godzinową za wykorzystanie
•
Sprawdź alokacje zasobów.
•
Co oznacza
transakcji
produkcyjnym
•
Co oznacza
generację
produkcyjnym?
•
Co oznacza wartość
transakcji
produkcyjnym?
ś
ci dla skrzydła i ramy (dla generatora skrzydła wartość
realizując następujące kroki:
wybierz odpowiednią Wartość zgodną z funkcją generatora
ż
dego ze zdefiniowanych generatorów.
Zdefiniuj zasoby zgodnie z danymi zawartymi w tabelach.
INSTRUKCJA OBSŁUGI PROGRAMU IGrafx str. 6-7)
ę
pnych w modelowanym procesie użyj przycisku
, nastę
ą
liczbę pracowników do poszczególnych działów. Obróbka profili:
(2) pracowników; Zgrzewanie: (1) pracownik; Montaż końcowy (1) pracownik).
ś
ż
demu wydziałowi jeśli wpisany jest w nim dowolny symbol przypisywany jest zasób typu
Pracownik/Worker.
dodaj kolejno elementy wyposażenia hali produkcyjnej podane w Tabeli 4,
wykorzystanie zasobów zgodnie z danymi zawartymi w
4
Co oznacza przedział generowania
transakcji w rzeczywistym systemie
produkcyjnym?
Co oznacza liczba transakcji na
generację w rzeczywistym systemie
produkcyjnym?
Co oznacza wartość maksymalnie
transakcji w rzeczywistym systemie
produkcyjnym?
(dla generatora skrzydła wartość „skrzydło”, a dla
ą
ść
ą
ą
generatora
, następnie:
Obróbka profili: Uczestnik
ż
ń
cowy (1) pracownik). Uwaga:
ś
ż
ś
li wpisany jest w nim dowolny symbol przypisywany jest zasób typu
zgodnie z danymi zawartymi w tabeli 4,
5
Zbiór zdefiniowanych zasobów
Sprawdzanie alokacji
d)
Przydziel zasoby do poszczególnych operacji (czynności) realizowanych na stanowiskach.
(Patrz INSTRUKCJA OBSŁUGI PROGRAMU IGrafx str. 8-9)
Dwukrotnie kliknij w element modelu będący symbolem danej operacji. W oknie Właściwości kształtu -
Czynność kliknij Zasoby, a następnie przydziel do każdej operacji urządzenie niezbędne do jej realizacji oraz
pracownika. Zasoby wybieramy z listy w oknie Typ. Aby dodać kolejny zasób klikamy Dodaj. W przypadku
maszyn oprócz typu w polu Od należy wskazać określony zasób np. Piła dwugłowicowa
6
e)
Wprowadź odpowiednie ustawienia właściwości dla poszczególnych czynności procesu zgodnie z danymi
podanymi w tabeli. Pamiętaj że:
•
Dla czynności decyzyjnych w zakładce Wyjścia wybierz Decyzja; Tekst wybierz rodzaje; Wyrażenie wpisz
rodzaj. Jeżeli strzałki na diagramie zostały podpisane odwrotnie należy zamienić ich punkty docelowe => klik
prawym przyciskiem myszy w podpis nad strzałką => wybieramy odpowiednio.
(patrz INSTRUKCJA OBSŁUGI PROGRAMU IGrafx str. 11-12)
•
Dla każdej czynności, z wyjątkiem czynności decyzyjnych, w zakładce Zadanie określ czas trwania danej
czynności. Jeżeli czas jest jednakowy dla obu wartości atrybutu wybierz Praca, Stały i wpisz odpowiednią
wartość. Pamiętaj aby wybrać właściwą jednostkę czasu (w omawianym przykładzie sekundy).
INSTRUKCJA OBSŁUGI PROGRAMU IGrafx str. 9-10.
•
Jeżeli czas trwania czynności różni się w zależności od wartości atrybutu należy wybrać Praca, Wyrażenie i
wpisać odpowiednie wyrażenie. Dla czynności Wymiarowanie jest to następujący warunek: If( rodzaj =
skrzydło; 14; 10) zgodnie z danymi zawartymi w tabelach 1 i 2. Analogicznie należy określić warunek dla
pozostałych operacji, których czas nie jest jednakowy dla ramy i skrzydła.
•
Dla czynności Cięcie zakładka Zadanie, zakładka Po zakończeniu wybierz Duplikat; wpisz Licznik: 4. To
ustawienie pozwoli wygenerować odpowiednią liczbę transakcji. Z 1 kawałka materiału po realizacji
czynności Cięcie powstaną 4 kawałki materiału.
INSTRUKCJA OBSŁUGI PROGRAMU IGrafx str. 11.
7
INSTRUKCJA OBSŁUGI PROGRAMU IGrafx str. 7-8
•
Dla czynności frezowanie odwodnień oraz montaż klamki należy zaznaczyć w zakładce Wejścia wybierz
Gromadź transakcje na wejściu, następnie Wsad, Cała rodzina, żeby w procesie zgrzewania nie doszło do
wymieszania się elementów Skrzydeł i Ram.
•
Dla czynności frezowanie odwodnień oraz montaż klamki należy zaznaczyć w zakładce Zadanie Po ukończeniu
Rozpakuj.
•
Dla czynności zgrzewanie profili w zakładce Wejścia wybierz Złączenie; Cała rodzina, aby nie pozostały
elementy ram/skrzydeł nie połączone podczas zgrzewania.
•
Dla czynności montaż skrzydła do ramy w zakładce Wejścia wybierz Złączenie, Według atrybutów danego typu,
tak żeby montowano 1 skrzydło z 1 ramą. Gdyby nie przestrzegano wartości atrybutu podczas montażu mogłoby
dojść do łączenia ze sobą 2 skrzydeł lub 2 ram.
•
Zgodnie z Tabela 1 pojemność zgrzewarki wynosi 2. Aby uwzględnić to w modelu należy w zakładce Zadanie
zaznaczyć Ograniczona wydajność: 2.
.
8
Ćwiczenie 2. Przeprowadzenie symulacji procesu produkcyjnego w zbudowanym modelu
W czasie trwania symulacji musimy wytworzyć 1000 szt. okien w partiach produkcyjnych po 20 sztuk.
Wstępnie zakładamy, że będziemy produkować dziennie 2 partie produkcyjne.
f)
Wykonaj symulację dla zbudowanego modelu (Patrz: INSTRUKCJA OBSŁUGI PROGRAMU IGrafx str. 17)
•
Aby zachować kilka raportów z symulacji w jednym pliku należy w drzewie Składniki dokumentu kliknąć prawym
przyciskiem myszy w Raport istniejący i dodać kolejny Raport. Następnie wybrać na pasku narzędzi funkcję
Ustawienia uruchamiania. W zakładce Inicjowanie/raporty wybrać raport, w którym program ma zapisać dane z
kolejnej symulacji.
•
Aby dane z kilku kolejnych symulacji zostały zawarte w jednym raporcie należy używając przycisku
Ustawienia uruchamiania w zakładce Inicjowanie/raporty zaznaczyć Dodaj do raportu. Jeżeli chcemy dane z
kolejnych symulacji przechowywać w osobnych raportach należy wybrać Utwórz nowy raport, a następnie nadać
nazwę nowego raportu przed realizacją kolejnej symulacji.
g)
Zapoznaj się z zawartością raportu (Patrz: INSTRUKCJA OBSŁUGI PROGRAMU IGrafx str. 17-19)
Aby zmienić nazwę symulacji lub zawartość raportu gdy jest on wyświetlany należy na pasku narzędzi rozwinąć
kliknąć Dane symulacyjne i dokonać niezbędnych modyfikacji w oknie Dane symulacyjne.
9
Zadanie 1
Wykonaj kolejne symulacje zmieniając ustawienia w celu:
1.
Optymalizacji zamówień materiałów (profili ram i skrzydeł). Dążymy do minimalizacji przestojów w
produkcji. Zmieniamy ustawienia dla Generatora.
2.
Odpowiedniego rozmieszczenia operatorów (być może zatrudniamy dodatkowych). Dążymy do
minimalizacji czasu i kosztów produkcji.
W obu zadaniach kryterium optymalizacji jest minimalizacja średniego czasu cyklu oraz jednostkowego
kosztu produkcji okna. Parametrami zmiennymi będą:
٭
czasy i wielkości dostaw materiałów (profili ram i skrzydeł),
٭
ilość i rozmieszczenie operatorów,
٭
wielkość partii produkcyjnej.
Czasy transportu pomijamy.
Uwaga:
1.
Wszystkie zakłady produkcyjne pracują w trybie jednej zmiany (8 godzinny dzień pracy).
2.
Nie dodajemy dodatkowych maszyn i urządzeń. Wąskie gardła eliminujemy po przez odpowiednie
sterowanie przepływem transakcji.