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.