1

eM-Plant 6.0 系統模擬訓練

2

模型建構

3

What is Simulation?VDI (Verein Deutscher Ingenieure =Association of German Engineers) guideline 3633 defines simulation as follows:

Simulation is the imitation of dynamic processes within a model, toarrive at results that may be transferred to real systems.

VDI (Verein Deutscher Ingenieure =Association of German Engineers) guideline 3633 defines simulation as follows:

Simulation is the imitation of dynamic processes within a model, toarrive at results that may be transferred to real systems.

Introduction

真實系統 模擬系統

數據分析修改系統

4

Simulation and the User

Introduction

將結果應用於真實系統中

要如何完成這個模擬模型

分析數據

有那些方案

5

Modeling

SiMPLE++ 基本物件使用者自訂的物件

建構模擬系統

How to Model

6

基本物件及案例操作說明

7

Layout of the Training Model桌子製造流程圖

桌面儲放區 鋸開

磨床

上漆 品質檢驗

包裝

桌腳暫存區

廻流區

磨床

貨運

暫存區 組合輸送帶

8

前置作業 (1)

• Setp1:– 在物件類別資料庫中新增一個 Training_Model 的資料夾

– 在 Training_Model 的資料夾中再新增一個 MUs 的資料夾及一個 Frame

– 複製兩個 entity 及兩個 Container– 修改 entity 的名稱，分別為 leg 及 product 。– 修改 Container 的名稱，分別為 Tabletop 及 Palette 。

※各步驟後續有圖示

9

在物件類別資料庫中新增一個 Training_Model的資料夾 (Folder) ，並在 Training_Model 中建立一個新的 Folder 及一個 Frame ，將 Folder 的名稱更改為 Mus(Move Units)

新增資料夾、 Frame

10

新增 entity 及 Container

• 複製兩個 entity 及兩個 Container– 修改 entity 的名稱，分別為 leg 及 product 。– 修改 Container 的名稱，分別為 Tabletop 及

Palette 。

點選 MUs(Move Units) 中要複製之物件，之後 滑鼠左鍵 +Ctrl 拖拉至 Mus 的資料夾中。

滑鼠左鍵 + Ctrl

按 F2 功能鍵修改名稱

11

前置作業 (1)• 在此範例中， leg 、 product 、 palette 等

MUs 分別都有兩種狀態圖示，一種狀態為operational ，另一種為 waiting 狀態。

• Tabletop 有五種狀態，以代表不同桌面之顏色，分別為red 、 brown 、 blue 、 green 、 yellow 。

• 因此先下載圖形資料庫資料夾，之後打開圖形資料庫資料夾。

12

物件 Icon Edit 說明 (1)

圖形狀態名稱

物件圖形調色盤

圖形工具列功能列

• 點選 leg ，打開 Edit Icons

13

物件 Icon Edit 功能說明 (1)

Open 開啟圖檔Save 儲存檔案Save As… 另存檔案Apply Changes 變更並儲存Apply Changes and Close

變更儲存並關掉視窗

Discard Changes and Close

摒除變更並關掉視窗

Cut Image 剪下Copy Image 複製Paste Image 貼上Paste Area 區域貼上Delete Icon 刪除圖片Drawing Color…

繪製顏色指定

Replace Color 顏色指定Sample Color 指定樣本顏色

14

New 新增圖片Size 物件圖框尺寸設

定Transparent 透明使用Use State Icons

物件使用狀態

物件 Icon Edit 功能說明 (2)

Inherit Animation Structures …

繼承動畫結構

Edit Class 物件類別端之編輯Number of Events… 事件顯示數量Show Animation Numbers 顯示動畫顯示數量OverView 所有圖片瀏覽Clipart Library … 圖片資料庫標籤

15

物件 Icon Edit 功能說明 (3)

前一個圖形

前一個圖形

繪圖編輯模式

動畫編輯模式

樣本顏色

手繪

直線

折線

圓形

方形

圖塊

填滿

選擇範圍擷取

擦拭

刪除圖形

設定動畫參考點

設定動畫點連結

移動動畫連結點

圖形放大

圖形縮小

儲存

16

物件 Edit Icon- leg(1)

• 將 leg – op 之圖形檔，直接用滑鼠點取，壓著滑鼠左鍵拖拉至 Icon Edit ，物件之圖形即便成 leg-op 的圖形，之後 File > save ，將圖形加以儲存。

17

• 按 下一個圖形，若尚未按儲存鍵者，此時會告訴你是否要接受變更。點選 YES

• 若已經儲存者，則會出現名稱為 waiting狀態之圖示

物件 Edit Icon - leg(2)

waiting

18

• 到圖形資料庫中點選 leg-waiting 的圖檔，並用滑鼠壓著左鍵拖拉至圖興編輯器的圖片中，如此圖形就會變成 leg - waiting 的圖形。

• 點選 綠色打勾之符號，以確定接受變更並儲存。• 關掉圖形編輯器。

物件 Edit Icon - leg(3) 變更儲存

※ 其餘 Product 、 palette 都依照此方法編輯圖形

19

• 打開 Tabletop 的圖形編輯器• 到圖形資料庫中點取 brown 圖檔至 Tabletop 的圖形編輯器中

置換圖片。• 更改圖片之名稱，由原來的 operational 更改成 brown• 儲存變更

物件 Edit Icon - Tabletop(1)將名稱 operational 更改為 brown

20

物件 Edit Icon - Tabletop(2)

按 Next Icon ，變成waiting 狀態之 Icon

•將 blue 的圖檔，用滑鼠拖拉至圖形編輯器中，以改變圖形。• 點選名稱欄，將waiting 改成 blue 。•儲存變更

21

• 將 green 之圖檔，用滑鼠拖拉至圖形編輯器中。

• 更改名稱為 green 。• 儲存變更

物件 Edit Icon - Tabletop(3)

新增圖片

• 後續新增圖片，並製作 yellow 、 red 等圖片，並分別更改其名稱為yellow 、 red 。更改後請儲存後關閉編輯視窗。

22

物件 Edit Icon - Tabletop(4)

黃色 tabletop 之圖形

紅色 tabletop 之圖形

23

物件 Edit Icon - Tabletop(5)

Default 之物件圖形在此不做任何變更

在此以 brown 為作業時所顯示圖片，可查看 Current選項。

24

物件 Edit Icon - Tabletop(6)瀏覽全部圖形

• 點選 OverView 可以瀏覽所有圖片。

25

建立第一個 Model

26

建立第一個 model• 將 Training_Model 下的 Frame 的名稱修改為 Frame_1 ，並打開

Frame_1 。• 點選物件模板的物件，分別在 Frame_1 中插入一個 Source 、五

個 SingleProc ，一個 Drain ，從中了解物件如何擺入 Frame 中。• 運用 Connector 來連結個物件，若要連續點選，則可以 “ Ctrl

鍵 + 滑鼠左鍵 ”，可以連續點選或插入物件• 更改 Frame_1 裡的物件名稱• 指定 Milling 的作業時間為 8 分鐘• 加入 EventController• 執行模擬，觀察模擬情形• 到 InformationFlow 的 Toolbar 中加入一個 Method ，並將名稱

更改為 reset ，觀察 Method 圖形之變化• 在 reset 中輸入 deletemovables 的字串後儲存

27

修改 Frame 之名稱

• 點選 Training_Model 中的 Frame，並將 Frame 更改成 Frame_1

28

打開 Frame_1

• 用滑鼠點選Frame_1 ，並連點兩次，即可以打開Frame_1 。

29

放入第一個物件• 用滑鼠點選 Source 後，此

時 Source 的 Icon 會陷下去，之後放開滑鼠左鍵。

• 將滑鼠移至 Frame_1 上，此時滑鼠指標會變成 “ + ” 。

• 將滑鼠指標移至想要的位置，再按一次滑鼠左鍵，則 Source 會放置到Frame_1 上，而此時Source 的物件 Icon 會跳起來。

• 建立一個 Source ，五個SingleProc ，一個 Drain

30

The Basic Object : Source

Features: • icon: • capacity: 1• active material flow basic object

物件產生的方式

間隔時間

開始時間

停止時間

MU 的選擇

選擇資料屬於何種分配

失效狀態

暫停狀態

繼承鈕

物件進入系統之處，藉由此物件產生 MUs ，讓 MUs 進入模擬系統中

31

The Basic Object ： SingleProc

Features: • icon: • capacity: 1 • active material flow basic object

Modeling

處理時間

前置時間

回復時間

周期時間

控制頁 資料收集頁

當機 暫停

SingleProc 可代表一個站，機台或者是動作，是一個處理機制，單純看使用者所給予定義之角色

32

The Basic Object ： DrainFeatures: • icon: • capacity: 1

• active material flow basic object

Modeling

物件離開系統之處

33

物件連結 Connetor• 點選 Connector ，將滑

鼠移至 Frame_1 的Source 上，此時滑鼠指標會變成 “ + ”

• 點選 Source ，指標會變成 ，壓著“ Ctrl 鍵 + 滑鼠左鍵”再點選至SingleProc ，如此可以連續點選物件。

按住 Ctrl 鍵 + 滑鼠左鍵

34

修改物件名稱

entry

Saw

milling

Lacquer

Check

Assembly

Shipping

※ 使用者自訂名稱之法則請參考下一頁

點選物件，按滑鼠右鍵，選擇 Rename 。或者按 F2 ，直接修改物件名稱

35

顯示中文名稱• 點選 View 功能列，

選擇 Option• 從 Option 中，選擇

Show Object labels

顯示中文標籤

36

自訂物件名稱

• 任何一個模型都可以指定其名稱 .

• 使用者自訂之名稱，第一個字一定要是英文字母，後面緊接著才可以是數字。特殊的文字不被允許 .因此不可以輸入中文字 , 但可以在 label 內輸入舉例說明：A1 是可以被接受的；1A 則不被允許，第一個字一定要是英文字母

A_1 是可以被接受的；A-1 則不被允許，因為 - 為特殊之符號

• 你不可以指定其物件名稱超過 20 個文數字• 你不可以指定其保留字 , 如 sin, cos, ….if ,then ,else ,

end,….等等 .

• 你不能重覆指定其物件的名稱 .

• 在 SiMPLE++ 內 其 大 小 寫 並 沒 有 差 別 , 如 singleProc = SiNGLEproC.

letter:

number:

letter

number

letter

a

Z

_

z

A. .

.

.

0

9

.

.

Modeling

37

Milling 物件之設定• 打開 milling 的物件，

到Times>Processing Time 中，將原來 1分鐘，設定為 8 分鐘

※ 備註說明：

一分鐘之表示方法為 ： 1:

按 Apply 之後會自動變為 1:00.000

輸入 100 sec 會自動轉成 1:40.000

1 小時之表示方法為 ： 1::

按 Apply 之後會自動變為 1:00:00.000

1 天之表示方法為 ： 1:::

按 Apply 之後會自動變為 1:00:00:00.000

8 天之表示方法為 ： 8:::

按 Apply 之後會自動變為 8:00:00:00.000

38

EventController 事件控制器

• 透過事件控制器來控制事件何時發生。

• 啟動模擬

39

觀察模擬狀況• 啟動模擬之後，我們可

以看到 milling 機台上的物件是粉紅色，表示正在處理中，而 entry及 Saw 的機台的物件呈現黃色，表示處於waiting 狀態。

• 原因： milling 的機台作業時間為八分鐘，其他機台各為一分鐘，因而導致 entry 及 saw 機台阻塞 (block) ，因此milling 是為瓶頸機台。

40

加入 Method 制定 Reset(1)

1. 當要刪除機台上所有的 MUs 時，我們按 reset ，但是機台上所有的 MUs 卻無法刪除。

2. 插入一個 Method ，並更改名稱為 reset

41

• 到 InformationFlow中，選取 Method之物件

• 置入 Frame_1 中，並更名為 reset ，並觀察其 Icon 之變化。

加入 Method 制定 Reset(2)

42

• 打開 Method ，並解除物件繼承。

• 在“ do” 與“ end;” 之間輸入指令：deleteMovables ;或者輸入 delete 按 ESC 鍵會出現一個指令對話框，如圖所示。

• 按 ，以儲存指令。

加入 Method 制定 Reset(3)

解除繼承鈕

ESC 鍵

43

執行 Reset

執行 EventController 中的 reset ，則 Frame_1 中的Mus 全被刪除掉。

44

第二個 model ， Frame_2

45

桌子製造流程圖

桌面儲放區 鋸開

磨床

上漆 品質檢驗

包裝

桌腳暫存區

廻流區

磨床

貨運

暫存區 組合輸送帶

Layout of the Training Model

46

說明• 在流程中磨床這一站中，分別有兩台機台。在 Frame_1 中，

我們只考慮桌子的加工流程，並未考慮此站之機台數量，因此我們要將此站之機台數變更為兩台機台來協助加工作業。

• 運用 Frame_1 來加以修改即可，因為兩個 Model 中，除Frame_2 增加一台 milling 機台外，其他並無改變。

• 運用 Duplicate 無繼承複製之功能來複製 Frame_1 ，複製後產生一個叫 Frame_11 的物件，修改 Frame_11 之物件名稱為Frame_2 。

• 打開 Frame_2 ，並加入一個 SingleProc ，並將 milling 的名稱修改為 milling1 ，而 SingleProc 的名稱修改為 milling2 。

• 打開 milling2 ，設定其作業時間為 4 分鐘• 啟動模擬，觀察其生產作業情形

47

無繼承複製： Duplicate• 點選 Frame_1 ，

按右鍵出現物件功能表。

• 點選Duplicate ，來複製 Frame_1 ，是為“無繼承複製”。

• 修改 Frame_11之名稱，更改為Frame_2

修改名稱

48

加入 SingleProc 物件

• 打開 Frame_2 之物件

• 加入一個SingleProc 物件，並與 saw 及Lacquer 站相互連結。

• 修改 milling 的名稱為 milling1

• 修改 SingleProc 的名稱為 milling2

49

修改作業時間

• 打開 milling2 的物件• Time 的分類頁中找

尋 Processing time:• 將依分鐘： 1:00.000更改為 4:00.000< 輸入 4: 即可 >

• 按 Apply ，則Processing time: 會從 4: 變成 4:00.000

• 按 OK

50

啟動模擬• 在 milling1 中加工時間

為 8 分鐘， milling2 加工時間為 4 分鐘。

• 當在模擬時， milling2已經加工完畢， milling1 尚在加工中，而 saw 上的物件還是 block 著，等待milling1 加工完畢後再送給 milling1 ，並不會先將 entity 先送給milling2 加工。

此現象之主要原因是輪流配送 (Branch) ，因此輪到給milling1 加工就一定要給 milling1 加工，若還在加工中，則會等待至加工完畢 entity 離開 milling1 後，再將 entity送入 milling1 加工，之後的 entity 才能往下一站送。

51

Frame_3 分流

52

說明• 在之前 Frame_2 時， entity 是依照輪流的方式進行配送給 milling1 及 milling2 。

• Frame_3 系列將運用比例來分配 entity 。• Frame_3_1 將運用 FlowControl 物件來分配 entity• Frame_3_2 將運用 Saw(SingleProc 物件 ) 中的

Exit Strategy 來分配 entity• 觀察 Frame_3_1 及 Frame_3_2 的在有無 block 的情況之下的運作情形。

53

複製物件： Duplicate• 點選 Frame_2 ，按右鍵出現物件功能表。• 點選 Duplicate ，來複製 Frame_2 ，是為“無

繼承複製”，一共複製 2 次。• 修改 Frame_21 之名稱，更改為 Frame_3_1 。• 修改 Frame_22 之名稱，更改為 Frame_3_2 。

54

The Basic Object ：FlowControl

Features: • icon: • capacity: 0• Material flow basic object

離開時的處理法則

進入時的處理法則

處理方式

55

Frame_3_1

• 移除 saw 與 milling1 及milling2 間之 connector 。

• 加入 FlowControl 物件。並變更名稱為：flowCtrl 。

• 點選 Connector ，移動至saw 物件上點選 saw ，之後連接 saw-flowCtrl ， flowctrl-milling1 及 flowctrl-milling2

56

FlowControl 之設定 (1)• 點選 Frame_3_1 中

的 flowCtrl 物件，打開 flowCtrl 物件。

• 選擇 Exit Strategy分類頁，選擇Strategy 中的Percentage 。

• 打開 Open List

57

• 在欄位 1 中輸入數值為 10 ，之後按 Enter 則會出現第二欄。

• 再第二欄位中輸入數值為 90 ，輸入完後，按 OK離開。

FlowControl 之設定 (2)

58

觀察模擬

• 啟動模擬• 觀察有 Blocking 設定與沒有 Blocking 設

定時之模擬的差異• 有設定 Blocking 時， FlowCtrl 會遵行此

比例設定，亦即 milling1 發一個MUs ， milling2 發九個 Mus ，固定比例配送。

• 沒有設定 Blocking 時， FlowCtrl 會在兩個機台上同時是空的時候，才依此比例設定來配送，亦即有十次 milling1 與milling2 同時間可以配送，會有一次發給 milling1 ，九次發給 milling2 。

59

Frame_3_2

• 打開 Frame_3_2 ，點選 Saw 物件，並打開saw 物件屬性表。

• 選擇 Exit Strategy 分類頁

• 將 Exit Strategy 中之Strategy 的 Cyclic 變更成 Percentage

( 請參考下一頁投影片 )

60

Exit Strategy• 打開 Percentage ，出現一個對話

框，第一欄位輸入數值為 10 ，第二欄位輸入數值為 90 。

• 第一欄位代表第一條承接線(Successor)

• 第二欄位代表第二條承接線(Successor)

• 觀察模擬行為• 其行為與 FlowControl 中的

Percentage 的方法相似。• 然而其模擬出的現象與

Percentage 的方法中設有Blocking 的情形是一樣的。

• 固定比例發給 Successor 物件