Metodika návrhu a realizácie výrobných liniek s ohľadom na optimalizáciu času výroby

1. Metodika návrhu a realizácie výrobných liniek s ohľadom na optimalizáciu času výroby Ing. Matej Čopík Košice 2013 školiteľ: doc. Ing. Ján Jadlovský, CSc.

2. Obsah • Cieľ práce • Popis Petriho sieti • Popis pružného výrobného systému (PVS) • Popis modelu PVS pomocou PS • Výpočet prepaľovacej sekvencie • Výpočet času transformácie PS • Výpočet výkonnosti výrobnej linky • Popis modelu 2 a jeho analýza • Vyhodnocovací softvér

3. Cieľ práce Vypracovať metodiku, ktorá poskytne metodický rámec ako postupovať pri tvorbe výrobných liniek vzhľadom na dosiahnutie stanovených požiadaviek na výrobu. Motto: „Čas sú peniaze“ Metodika sa zameriava na splnenie požiadaviek na výrobu v požadovanom čase (JIT), alebo na požadovanú výkonnosť.

4. Simulácia výrobných liniek Výhody simulácie: • cena • kompresia a expanzia času – model trvá dlhšie ako skutočnosť, alebo naopak je možné ho predĺžiť • vykonávanie kontrolovaných experimentov • neovplyvňuje činnosť reálneho systému Nevýhody simulácie: • vytvorenie modelu vyžaduje odborné znalosti • nezaručuje získanie optimálnych hodnôt skúmaných parametrov systému • vytvorenie komplexného modelu môže byť náročné

5. Voľba simulačného nástroja Požiadavky na simulačný nástroj: • nekomerčný, voľne dostupný • jednoduchý na vytvorenie modelu • možnosť matematického popisu • s grafickým rozhraním „User friendly“ • všeobecne poznaný a používaný Petriho siete

6. Petriho siete a ich vlastnosti • Modelovanie výrobného systému pomocou PS • Zovšeobecnených PS • Časovaných PS • Vlastnosti PS • Dosiahnuteľnosť • Ohraničenosť • Bezkonfliktnosť • Vlastné cykly

7. Dosiahnuteľnosť stavu v PS Mx = M0 + C * σ Mx – M0 = C * σ C-1 * (Mx – M0) = σ Predstavuje prínos v problematike riešenia dosahnuteľnosti stavu v PS.

8. Popis modelu výrobnej linky

9. Reálny model výrobnej linky

10. Popis modelu 1 pomocou PS • Zovšeobecnená PS N = (P, T, pre, post, M0) • Časovaná PS N = (P, T, pre, post, M0,Tempo),

11. Matice popisujúce PS Tempo = [19 3 10 3 90 7 1 6]

12. Incidenčná matica PS C = post – pre

13. Výpočet prepaľovacej sekvencie

14. Výpočet času transformácie PS t = Tempo * σ

15. Výpočet výkonnosti výrobnej linky Ideálny (100%-ný) hodinový výkon PVS 3600/ t =p 3600 / 139 = 25.8993 Reálny hodinový výkon je a) pri 80% výkone (3600 / 139) *(80/100) = 20.7194 b) pri 70% výkone (3600 / 139) *(70/100) = 18.1295

16. Výpočet času údržby výrobnej linky Požadujeme vyrobiť 25 kusov za hodinu p * t = Tv 25 * 139 = 3475sekúnd Zostávajúci čas na údržbu je 125 sekúnd. Pri 7,5 hodinovej zmene 125 * 7,5 = 937,5sekúnd Čo predstavuje 15 minút a 37,5 sekundy na jednu zmenu.

17. Výpočet nákladov na výrobu F = [5 10 15 5 30 5 20 10] n = F * σ

18. Komplexnejší model 2

19. Incidenčná matica modelu 2 C [35x26] =

20. Časy prechodov modelu 2 • Merané na PLC v ms • Realizovaných 50 meraní, pri ideálnych podmienkach • Za referenčnú hodnotu sa uvažuje priemerná hodnota Tempo = [835 2800 830 515 9505 880 169 1956 21 54 173 7955 1342 344 131 251 788 351 32 248 6150 1104 1547 813 1001 2883 834]

21. Analýza modelu 2 Požiadavky pre analýzu uvažujeme: • počet kusov vyrobených za 1 hodín • počet kusov vyrobených za 8 hodín • čas výroby jedného kusu • čas výroby 100 kusov

22. Simulačné výsledky V ideálnych podmienkach

23. Experimentálne výsledky V reálnych podmienkach • pokles tlaku vzduchu, chýbajúca kocka, porucha

24. Vyhodnocovací softvér

25. Výpočet prepaľovacej sekvencie

26. Výpočet výkonnosti

27. Prínos práce • Príspevok k problematike dosiahnuteľnosti stavu v PS • Návrh metodiky tvorby a analýzy modelu výrobnej linky • Metodika tvorby modelu pomocou PS • Metodika analýzy modelu PS vzhľadom na časovú optimalizáciu výrobu • Nástroj na matematickú analýzu PS, orientovaný na časovú optimalizáciu výrobu

28. Ďakujem za pozornosť Priestor pre Vaše otázky