Przebieg zlecenia produkcyjnego w stanowisku dyspozytorskim.

Przekazane przez system PPC(MRP) zlecenia poddane zastają w stanowisku dyspozytorskim planowaniu kolejności operacji. W ramach planowania detalicznego terminu i wydajności sprawdzona zostaje możliwość wykonania zlecenia pod względem podanych przez system PPC terminów. Dla uzyskanych terminów dla poszczególnych operacji następuje sprawdzenie dyspozycyjności potrzebnych do obróbki zasobów jak również względnie rezerwacja tych zasobów.

Dla obszaru stanowiska dyspozytorskiego zostaje przeprowadzona optymalizacja kolejności operacji i rozdział operacji na poszczególne stanowiska robocze. Za pomocą przydziału zapisana zostaje w poszczególnych stanowiskach roboczych ustalona kolejność wykonywania operacji, oraz zostaje postawione wymaganie przygotowania potrzebnych zasobów. Do czasu uwolnienia obróbki następuje nadzorowanie przygotowania a po meldunku zwrotnym, tzw. potwierdzeniu przygotowania, zostaje przeprowadzone rozpoczęcie obróbki względnie drukowanie dokumentacji roboczej.

Przy rozpoczynaniu obróbki w ramach kontroli procesu na podstawie danych z BDE (danych o postępie realizacji) mogą być rozpoczęte czynności np. dalsze odtranspotrowanie materiału lub części oraz wymaganie kontroli jakości. Po zakończeniu procesu obróbki wszystkie meldunki o gotowości, jeżeli są potrzebne, zostają przekazane do systemu PPC jak również do innych sąsiednich systemów .

Przebieg zlecenia na stanowisku SFC

Wymagania dla systemów operacyjnego sterowania wytwarzaniem.

Wymagania stawiane oprogramowaniu SFC daje się przedstawić jako 4 główne punkty:

• zakres funkcjonalny (funkcyjny)

• jakość oprogramowania i możliwość ponownego wykorzystania oprogramowania

• czas (dla rozwoju oprogramowania i na dopasowanie)

• cena

Wymagania jeśli chodzi o zakres funkcyjny systemu SFC wynikają z potrzeby odpowiedzialnych za wytwarzanie osób w przedsiębiorstwie. Produkcja, a szczególnie biuro, posiada z reguły powiązanie z działem technologii, działem programowania NC, działem sterowania i planowania produkcją (PPC). W tym środowisku musi system SFC spełniać minimalne wymagania:

1. obszerne wsparcie planujących i sterujących czynności w produkcji

2. zdolność integracji z zakładowym przepływem informacji, szczególnie możliwość połączenia z już istniejącymi systemami elektronicznego przetwarzania danych, jak systemy PPC i systemy programowania NC.

Funkcje systemu operacyjnego sterowania wytwarzaniem są określone przez zadania w obszarze produkcyjnym (funkcje te wynikają z zapotrzebowań konkretnych zakładów).

Jakość oprogramowania i możliwość ponownego jego wykorzystania są zapewnione przez:

• standardy oprogramowania

• inżynierskie metody tworzenia oprogramowania

• adaptacyjne struktury.

Funkcje systemu SFC

Funkcje systemu kierowania wytwarzaniem są składnikami obszaru CAM (ang. Computer Aided Manufacturing) i w strukturze hierarchicznej przedsiębiorstwa można je umiejscowić poniżej poziomu planowania, a ponad poziomem kierowania wytwarzaniem oraz poziomem sterowania gniazdem. Z reguły występują nadrzędne systemy planowania względnie podrzędne systemy sterowania, do których istnieją także połączenia komunikacyjne.

Nadrzędnymi systemami planowania mogą być:

• System planowania i sterowania produkcją (PPC), który wymienia z systemem kierowania wytwarzaniem następujące informacje:

* przekazuje zlecenia produkcyjne z określonymi ramami czasowymi,

* otrzymuje informacje o postępie w realizacji zleceń oraz

* otrzymuje informacje o dłużej trwających zakłóceniach.

• System planowania procesów technologicznych CAP (ang. Computer Aided Planning System), który przekazuje systemowi kierowania wytwarzaniem:

* dane dotyczące planów obróbki

- System programowania NC z możliwością następującej wymiany informacji:

* przekazuje programy NC,

* otrzymuje dane korekcyjne

• Zarządzanie pomocniczymi środkami produkcji.

Podrzędnymi systemami sterowania mogą być:

- sterowniki obrabiarek (NC),

- sterowniki robotów (RC) jak również

- sterowniki swobodnie programowalne (PLC), np. dla urządzeń transportowych.

Technika SFC w hierarchicznej strukturze przedsiębiorstwa

Występują różne rodzaje produkcji, w których funkcje SFC znajdują zastosowanie. Wymienić tu można produkcję jednostkową, produkcję małoseryjną oraz produkcję seryjną.

Przykładowe urządzenia wytwórcze

Przykładowo rozważone zostaną urządzenia wytwórcze, które stosowane są w:

• produkcji małoseryjnej na warsztacie

• produkcji seryjnej na elastycznych liniach produkcyjnych oraz

• produkcji małoseryjnej w elastycznych systemach produkcyjnych.

Przykładowy schemat warsztatu ze stanowiskami pracy ręcznej oraz różnymi obrabiarkami i sterownikami przedstawiono na rys.

Poza tym występuje tutaj również magazyn materiałów, magazyn pomocniczych środków produkcji (narzędzi) oraz magazyn gotowych wyrobów jak również centralna kontrola jakości.

Przykładowy schemat warsztatu

Realizacja zleceń w elastycznych systemach produkcyjnych

Można tu rozróżnić trzy fazy, które nie są powiązane ze sobą czasem:

Faza dyspozycyjna:

jest to planowanie wydajności oraz terminów przy wprowadzaniu do realizacji zleceń produkcyjnych. Do czynności tych przynależy funkcja “Dysponowanie pomocniczymi środkami produkcji”, takimi jak np. narzędzia, przyrządy, środki kontrolno-pomiarowe oraz programy NC.

Faza przygotowawcza:

jest to przygotowanie wszystkich potrzebnych w wytwarzaniu pomocniczych środków produkcji oraz sprawdzenie dyspozycyjności przedmiotów.

Faza operacyjna:

to automatyczne uzbrajanie obrabiarek, dzięki przesyłaniu do nich danych NC oraz danych o narzędziach, realizacja obróbki oraz dalszy transport części i automatyczny zwrot narzędzi.

Rys. uwidacznia wyraźnie konieczność przygotowania w odpowiednim czasie danych i materiałów oraz uzbrojenia obrabiarek. Wszystkie te czynności powinny być sterowane i nadzorowane przez system SFC po to, aby osiągnąć wysoką dyspozycyjność maszyn i urządzeń produkcyjnych.

Realizacja zleceń w elastycznym systemie produkcyjnym

Realizacja zleceń:

• Sterowanie elastycznymi systemami produkcyjnymi w trybie automatycznym odbywa się w następujących fazach:

* start systemu oraz stop systemu,

* uzbrajanie, tzn. automatyczne uzbrajanie w programy NC, dane narzędzi, przyrządów oraz danych palet poprzez DNC (ang. Direct Numerical Control),

* obróbka, tzn. automatyczne przetwarzanie planu obłożenia stanowisk roboczych,

• Automatyczne generowanie działań, sterowane zdarzeniami, (np. zleceń transportu, zleceń obróbki, zleceń mocowania, zleceń pomiarów oraz zleceń montażowych) dla jednostki wykonawczej, np. palet,

• Przetwarzanie meldunków o zakłóceniach (zakłócenie pracy maszyn, zakłócenie w urządzeniach transportowych),

• Synchronizacja automatycznie wygenerowanych lub wprowadzonych przez użytkownika działań.

System sterowania zorientowany na zdarzenia

Sterowanie przepływem materiału:

• Zaopatrywanie stanowisk roboczych w materiał za pomocą urządzeń transportowych (np. bezobsługowe systemy transportowe, pojazdy szynowe, system zmiany palet),

• Wykonywanie zleceń transportu (wprowadzanie interaktywne względnie żądane przez funkcję “Realizacja zleceń”) (rys. 13).

Maska użytkownika dla funkcji zarządzania zleceniami transportu

Zarządzanie danymi NC:

• Wprowadzanie, zmiana, kasowanie oraz wizualizacja programów NC, danych narzędzi, przyrządów oraz danych do palet jak również zarządzanie wersjami danych.

Aktywowanie danych NC (NCDA):

• Przesyłanie, kasowanie oraz odsyłanie programów NC , danych narzędzi oraz danych do palet,

• Automatyczne uruchamianie programów NC,

• Przetwarzanie meldunków (start programu NC, koniec programu NC) sterowników maszyn.

Pozyskiwanie danych produkcyjnych/pozyskiwanie danych z maszyn (MDE/BDE):

• Pozyskiwanie, protokołowanie oraz przekazywanie dalej wszystkich meldunków przychodzących z procesu wytwarzania (NC, PLC, stanowiska mocowania, gniazda),

• Wizualizacja ważnych dla użytkownika meldunków w tzw. “skrzynce pocztowej”

Maska użytkownika dla funkcji pozyskiwania danych produkcyjnych

Wdrażanie systemów SFC

Wprowadzenie takiego systemu nie jest prostą instalacją sprzętu i oprogramowania lecz wymaga dokładnego zaplanowania prac. Od integracji stanowiska SFC w całościowe planowanie przebiegu w zakładzie zależy sukces albo klęska tej inwestycji. Jeszcze do dzisiaj nie ma standaryzowanych sprzęgów do innych planujących i sterujących komponentów (systemy PPC albo systemy BDE). Powinno się poddać pod rozwagę następujące punkty:

• zadania i podział funkcji między PPC i stanowiskiem dyspozytorskim

• punkt czasowy i zakres przejmowania zlecenia,

• obsługa zmian w zleceniu (centralnie czy w sposób rozproszony),

• kontrola dyspozycyjności materiału, środków produkcyjnych,

• redundancja danych

• elastyczne dopasowanie do zakładowych przepływów,

• koordynacja wielu stanowisk SFC.

Źle funkcjonujący system PPC nie może być poprawiony poprzez zastosowanie systemu SFC.

Tylko wtedy można osiągnąć cel z zastosowaniem takiego systemu, gdy na płaszczyźnie planowania wyższej niż system SFC przeprowadzana jest aktualna gospodarka materiałowa i czasowa. Wprowadzanie systemu OSW składa się z następujących faz:

• analiza stanu istniejącego; celem tej analizy jest to, że poprzez dokumentację najważniejszych zadań podczas przebiegu zlecenia, poprzez stwierdzenie związków informacyjnych i struktur danych jak również obecnie używanych systemów przetwarzania danych otrzymamy podstawy dla koncepcji przyszłego systemu SFC.

• ocena analizy; celem tej oceny jest to, że poprzez podsumowanie zebranych podczas analizy doświadczeń pod względem istniejącej sytuacji planowania, sterowania i warsztatu, wskazanie braków, słabości oraz jakichś potencjałów polepszających stan obecny.

• koncepcja stanu docelowego; wypracowanie tej koncepcji systemu bazuje na wynikach analizy stanu obecnego, równolegle z opracowaniem koncepcji pożądanego systemu będą wyspecyfikowane techniczne wymagania dla systemu. Celem koncepcji stanu docelowego musi być stworzenie zintegrowanego, całościowego rozwiązania.

Od zastosowania systemu SFC są oczekiwane efekty:

• polepszenie dotrzymywania terminów,

• krótsze przebiegi czasowe oraz z tym związane stany magazynowe

• efektywniejsze wykorzystanie urządzeń i środków wytwórczych, przez zwiększone obciążenie, zmniejszone stany środków wytwórczych

• większa przejrzystość w wytwarzaniu

• zredukowany nakład na sterowanie wytwarzaniem

• bezpapierowe wytwarzanie.

T cele do których się dąży, faktycznie są osiągane w zdumiewająco krótkim czasie. Świadczą o tym następujące przykłady, które wynikają z przemysłowej praktyki firmy ABB.

• W jednym zakładzie u jednego poddostawcy części do samochodów ciężarowych, po 1 roku po wprowadzeniu systemu zostały zmniejszone stany i zapasy części o około 50 %.

• W zakładzie budowy maszyn, który produkuje w pojedynczych i małych seriach, kosztowne części zapasowe w trybie just-in-time, udział spóźnionych zleceń zmniejszył się o 75 %.

• W przemyśle elektronicznym w 1 roku po wprowadzeniu dało się zauważyć wzrost udziału zleceń, dla których dotrzymano terminy o 400 %.

Sukcesy te można osiągnąć tylko wtedy, jeżeli zastosowany system odzwierciedla dobrze indywidualną organizację zakładu z jego dynamicznymi przebiegami. Doświadczenie wielu użytkowników pokazuje, że zakup „standardowego” systemu SFC może się stać kosztowną przygodą. Taki system musi być dostosowany do specyfiki przedsiębiorstwa. Również po wprowadzeniu takiego systemu muszą być przeprowadzane w sposób elastyczny czynności dopasowujące i rozszerzające.

---