1

Instrukcja laboratoryjna iGrafx Process 2007 – ćwiczenie 1

Modelowanie procesu produkcyjnego oraz przeprowadzenie symulacji

Przykład 1 Proces produkcji okna jednoskrzydłowego

Założeniem przykładu było maksymalne uproszczenie procesu produkcyjnego, w celu ograniczenia czasu potrzebnego na
wykonanie jego modelu.

W skład uproszczonej struktury konstrukcyjnej okna wchodzą następujące
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.

Rys. 1. Typowa konstrukcja okna z tworzywa sztucznego

Rama i skrzydło okna są zespołami 4 zgrzewanych elementów, które są cięte z jednego długiego profilu. Dodatkowe
założenia dotyczące poszczególnych operacji technicznych zamieszczono w tabelach 1, 2 i 3.

Tabela 1. Uproszczony proces technologiczny obróbki i montażu ramy

Nr operacji

Nazwa operacji

Tj [s]

Stanowisko robocze

1.10

Ci

ę

cie elementów

Ci

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

1.20

Wymiarowanie

Czas operacji wymiarowania czterech elementów

10

Piła dwugłowicowa

1.30

Frezowanie odwodnie

ń

Odwodnienia frezuje si

ę

tylko w jednym elemencie (dolnym) zespołu ramy

40

Frezarka

1.40

Zgrzewanie

W tej operacji 4 elementy składowe ł

ą

cz

ą

si

ę

na stałe w jedn

ą

ram

ę

.

Zakładamy,

ż

e mo

ż

liwe jest zgrzewanie na raz dwóch kompletów ram lub

skrzydeł (pojemno

ść

Zgrzewarki = 2)

210

Zgrzewarka

1.50

Czyszczenie

130

Czyszczarka

1.60

Monta

ż

uszczelek

120

Stół do monta

ż

u

1.70

Wiercenie otworów pod zawiasy

25

Stół do okuwania ram

1.80

Okuwanie

310

Stół do okuwania ram

Tabela 2. Uproszczony proces technologiczny obróbki i montażu skrzydła

Nr operacji

Nazwa operacji

Tj [s]

Stanowisko robocze

2.10

Ci

ę

cie elementów

odpowiednio do operacji 1.10

70

Piła dwugłowicowa

2.20

Wymiarowanie

odpowiednio do operacji 1.20

14

Piła dwugłowicowa

2.30

Monta

ż

klamki do kpl. skrzydła

30

Stół do klamkowania

2.40

Zgrzewanie

odpowiednio do operacji

1.40

210

Zgrzewarka

2.50

Czyszczenie

130

Czyszczarka

2.60

Monta

ż

uszczelek

70

Stół do monta

ż

u

2.70

Okuwanie

170

Stół do okuwania skrzydeł

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 (w modelu iGrafx będziemy używać predefiniowanego zasobu o
nazwie Pracownik-Uczestnik),

٭

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

Worker

4

10

Monta

ż

ko

ń

cowy

W czasie trwania symulacji musimy wytworzyć 1000 szt. okien w partiach produkcyjnych po 20 sztuk.
Wstępnie zakładamy, że będziemy produkować dziennie 2 partie produkcyjne czyli okres bezczynności dla
generatora wyniesie 4 godziny.

1.

Wykonaj model procesu.

a)

Korzystając z przycisków znajdujących się na pasku narzędzi po lewej stronie okna dodaj poszczególne działy oraz
operacje technologiczne zgodnie z informacjami podanymi powyżej.

(Patrz INSTRUKCJA OBSŁUGI PROGRAMU IGrafx str. 2-4)

3

Po

ukończeniu

realizacji

punktu

a)

poproś

prowadzącego o arkusz do sprawdzenia poprawności
modelu.

b)

Zdefiniuj niezbędne do modelu atrybuty. Określ ustawienia dla generatora zgodnie z wytycznymi. Przydziel

atrybuty i ich wartości.

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.

•

Zakładka Inicjalizacja atrybutu (Patrz INSTRUKCJA OBSŁUGI PROGRAMU IGrafx str. 16):

Krok 1 - zdefiniuj atrybut: kliknij ikonę „x=” następnie Krok 2- kliknij „dodaj” Krok 3 Nazwa atrybutu:
Rodzaj następnie Krok 4 - „Zdefiniuj typy” „nazwa typu”: Rodzaje; Wyrażenia: Skrzydło, Rama.

4

•

Zakładka Ustawienia (Patrz INSTRUKCJA OBSŁUGI PROGRAMU IGrafx str. 13-15):

Generatory: Skrzydła , Ramy. W obu przypadkach typ generatora: Częstotliwość generowania transakcji,
okres bezczynności stały równy 4 godziny, liczba transakcji na każdą generację 20. Maksymalna liczba
transakcji 1000.

•

Zakładka Inicjalizacja atrybutu

Wybierz odpowiednie wartości dla Skrzydła i Ramy. Kliknij Dodaj i wybierz odpowiednio dla generatora
Skrzydła wartość „Skrzydło”, a dla generatora ramy „Rama”

c)

Zdefiniuj zasoby zgodnie z danymi zawartymi w tabelach.

(Patrz INSTRUKCJA OBSŁUGI PROGRAMU IGrafx str. 6-7)

Użyj przycisku

, następnie:

•

dodaj kolejno elementy wyposażenia hali produkcyjnej Tabela 4,

•

podaj stawkę godzinową za ich wykorzystanie zgodnie z danymi zawartymi w tabeli 4,

•

przydziel odpowiednią liczbę pracowników do poszczególnych działów (Obróbka profili: Uczestnik
Licznik (2) pracowników; Zgrzewanie: (1) pracownik; Montaż końcowy (1) pracownik).

5

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 kliknij Zasoby, a
następnie przydziel do każdej operacji urządzenie do jej realizacji oraz pracownika. Zasoby wybieramy z listy w
oknie Typ. Aby dodać kolejny zasób klikamy Dodaj.

d)

Wprowadź odpowiednie ustawienia właściwości dla poszczególnych czynności procesu zgodnie z danymi

podanymi w tabeli. Pamiętaj że:

•

Dla czynności decyzyjnych (patrz INSTRUKCJA OBSŁUGI PROGRAMU IGrafx str. 11-12)

w zakładce Wyjścia wybierz Decyzja; Tekst wybierz Rodzaje; Wyrażenie wpisz Rodzaj. Jeżeli strzałki
na diagramie zostały podpisane odwrotnie należy zamienić ich punkty docelowe.

•

Dla każdej czynności, z wyjątkiem czynności decyzyjnych, w zakładce Zadanie określ czas trwania
danej czynności. INSTRUKCJA OBSŁUGI PROGRAMU IGrafx str. 9-10. 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).

•

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.

•

INSTRUKCJA OBSŁUGI PROGRAMU IGrafx str. 11. 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.

6

INSTRUKCJA OBSŁUGI PROGRAMU IGrafx str. 7-8

•

Dla czynności frezowanie odwodnień oraz montaż klamki należy zaznaczyć w zakładce Wejście wybierz Wsad,
Cała rodzina, żeby w procesie zgrzewania nie doszło do wymieszania się elementów Skrzydeł i Ram.

•

Dla czynności zgrzewanie profili w zakładce Wejście wybierz Dołącz Cała rodzina, aby nie pozostały elementy
ram/skrzydeł nie połączone podczas zgrzewania.

•

Dla czynności montaż skrzydła do ramy w zakładce Wejścia wybierz Dołącz, Według składowej atrybutu tak

ż

eby 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.

.

e)

Wykonaj symulację dla zbudowanego modelu (Patrz: INSTRUKCJA OBSŁUGI PROGRAMU IGrafx str. 17)

Aby dane z kilku kolejnych symulacji zostały zawarte w jednym raporcie należy używając przycisku

Ustawienia

przebiegu w zakładce Inicjalizacja/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.

7

f)

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

i dokonać niezbędnych modyfikacji w oknie Dane symulacyjne.

Zadanie 1

Wykonaj kolejne symulacje zmieniając ustawienia w celu:

1.

Optymalizacji zamówień materiałów (profili i szyb zespolonych). 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 i szyb zespolonych),

٭

ilość i rozmieszczenie operatorów,

٭

wielkość partii produkcyjnej i częstotliwość jej produkcji.

Czasy transportu pomijamy.