metodika návrhu a realizácie výrobných liniek s ohľadom na optimalizáciu času výroby
DESCRIPTION
Metodika návrhu a realizácie výrobných liniek s ohľadom na optimalizáciu času výroby. Ing. Matej Čopík Košice 2013 školiteľ: doc. Ing. Ján Jadlovský, CSc. Obsah. Cieľ práce Popis Petriho sieti Popis pružného výrobného systému (PVS) Popis modelu PVS pomocou PS - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
![Page 1: Metodika návrhu a realizácie výrobných liniek s ohľadom na optimalizáciu času výroby](https://reader037.vdocuments.pub/reader037/viewer/2022102819/568143cc550346895db058d6/html5/thumbnails/1.jpg)
Metodika návrhu a realizácie výrobných liniek s ohľadom na
optimalizáciu času výroby
Ing. Matej Čopík Košice 2013školiteľ: doc. Ing. Ján Jadlovský, CSc.
![Page 2: Metodika návrhu a realizácie výrobných liniek s ohľadom na optimalizáciu času výroby](https://reader037.vdocuments.pub/reader037/viewer/2022102819/568143cc550346895db058d6/html5/thumbnails/2.jpg)
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
![Page 3: Metodika návrhu a realizácie výrobných liniek s ohľadom na optimalizáciu času výroby](https://reader037.vdocuments.pub/reader037/viewer/2022102819/568143cc550346895db058d6/html5/thumbnails/3.jpg)
3
Vypracovať metodiku, ktorá poskytne metodický rámec ako postupovať pri tvorbe výrobných liniek vzhľadom na dosiahnutie stanovených požiadaviek na výrobu.
Cieľ práce
Motto: „Čas sú peniaze“
Metodika sa zameriava na splnenie požiadaviek na výrobu v požadovanom čase (JIT), alebo na požadovanú výkonnosť.
![Page 4: Metodika návrhu a realizácie výrobných liniek s ohľadom na optimalizáciu času výroby](https://reader037.vdocuments.pub/reader037/viewer/2022102819/568143cc550346895db058d6/html5/thumbnails/4.jpg)
4
Simulácia výrobných liniekVýhody 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
![Page 5: Metodika návrhu a realizácie výrobných liniek s ohľadom na optimalizáciu času výroby](https://reader037.vdocuments.pub/reader037/viewer/2022102819/568143cc550346895db058d6/html5/thumbnails/5.jpg)
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
![Page 6: Metodika návrhu a realizácie výrobných liniek s ohľadom na optimalizáciu času výroby](https://reader037.vdocuments.pub/reader037/viewer/2022102819/568143cc550346895db058d6/html5/thumbnails/6.jpg)
6
Petriho siete a ich vlastnosti Modelovanie výrobného systému pomocou
PS Zovšeobecnených PS Časovaných PS
Vlastnosti PS Dosiahnuteľnosť Ohraničenosť Bezkonfliktnosť Vlastné cykly
![Page 7: Metodika návrhu a realizácie výrobných liniek s ohľadom na optimalizáciu času výroby](https://reader037.vdocuments.pub/reader037/viewer/2022102819/568143cc550346895db058d6/html5/thumbnails/7.jpg)
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.
![Page 8: Metodika návrhu a realizácie výrobných liniek s ohľadom na optimalizáciu času výroby](https://reader037.vdocuments.pub/reader037/viewer/2022102819/568143cc550346895db058d6/html5/thumbnails/8.jpg)
8
Popis modelu výrobnej linky
![Page 9: Metodika návrhu a realizácie výrobných liniek s ohľadom na optimalizáciu času výroby](https://reader037.vdocuments.pub/reader037/viewer/2022102819/568143cc550346895db058d6/html5/thumbnails/9.jpg)
9
Reálny model výrobnej linky
![Page 10: Metodika návrhu a realizácie výrobných liniek s ohľadom na optimalizáciu času výroby](https://reader037.vdocuments.pub/reader037/viewer/2022102819/568143cc550346895db058d6/html5/thumbnails/10.jpg)
10
Popis modelu 1 pomocou PS
Zovšeobecnená PS
N = (P, T, pre, post, M0)
Časovaná PS
N = (P, T, pre, post, M0,Tempo),
![Page 11: Metodika návrhu a realizácie výrobných liniek s ohľadom na optimalizáciu času výroby](https://reader037.vdocuments.pub/reader037/viewer/2022102819/568143cc550346895db058d6/html5/thumbnails/11.jpg)
11
Matice popisujúce PS
1 0 0 0 0 0 0 0
0 1 0 0 0 0 0 0
0 0 1 0 0 0 0 0
0 0 0 1 0 0 0 0
0 0 0 0 1 0 0 0
0 0 0 0 0 1 0 0
= 0 0 0 0 0 0 1 0
0 0 0 0 0 0 0 1
0 0 0 0 0 0 0 0
1 0 0 0 0 0 0 0
0 1 0 0 0 0 0 0
0 0 0 1 0 0 0 0
0 0 0 0 0 1 0 0
pre
0 0 0 0 0 0 0 0
1 0 0 0 0 0 0 0
0 1 0 0 0 0 0 0
0 0 1 0 0 0 0 0
0 0 0 1 0 0 0 0
0 0 0 0 1 0 0 0
= 0 0 0 0 0 1 0 0
0 0 0 0 0 0 1 0
0 0 0 0 0 0 0 1
0 1 0 0 0 0 0 0
0 0 0 1 0 0 0 0
0 0 0 0 0 1 0 0
0 0 0 0 0 0 0 1
post
5
0
0
0
0
0
= 0
0
0
1
1
1
1
0M
Tempo = [19 3 10 3 90 7 1 6]
![Page 12: Metodika návrhu a realizácie výrobných liniek s ohľadom na optimalizáciu času výroby](https://reader037.vdocuments.pub/reader037/viewer/2022102819/568143cc550346895db058d6/html5/thumbnails/12.jpg)
12
Incidenčná matica PS
C = post – pre
-1 0 0 0 0 0 0 0
1 -1 0 0 0 0 0 0
0 1 -1 0 0 0 0 0
0 0 1 -1 0 0 0 0
0 0 0 1 -1 0 0 0
0 0 0 0 1 -1 0 0
= 0 0 0 0 0 1 -1 0
0 0 0 0 0 0 1 -1
0 0 0 0 0 0 0 1
-1 1 0 0 0 0 0 0
0 -1 0 1 0 0 0 0
0 0 0 -1 0 1 0 0
0 0 0 0 0 -1 0 1
C
![Page 13: Metodika návrhu a realizácie výrobných liniek s ohľadom na optimalizáciu času výroby](https://reader037.vdocuments.pub/reader037/viewer/2022102819/568143cc550346895db058d6/html5/thumbnails/13.jpg)
13
Výpočet prepaľovacej sekvencie
4 5
0 0
0 01
0 01
0 01
0 01
= * - =0 01
0 01
1 01
1 11
1 1
1 1
1 1
+σ C
4 5
0 0
0 01,1481
0 01,2222
0 01,2716
0 01,3210
= * - =0 01,0370
0 00,7531
1 00,8025
1 10,
1 1
0 1
1 1
+yσ C
8519
![Page 14: Metodika návrhu a realizácie výrobných liniek s ohľadom na optimalizáciu času výroby](https://reader037.vdocuments.pub/reader037/viewer/2022102819/568143cc550346895db058d6/html5/thumbnails/14.jpg)
14
Výpočet času transformácie PS
t = Tempo * σ
1
1
1
1t = 19 3 10 3 90 7 1 6 * =139
1
1
1
1
![Page 15: Metodika návrhu a realizácie výrobných liniek s ohľadom na optimalizáciu času výroby](https://reader037.vdocuments.pub/reader037/viewer/2022102819/568143cc550346895db058d6/html5/thumbnails/15.jpg)
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) = 20.7194b) pri 70% výkone
(3600 / 139) *(70/100) = 18.1295
![Page 16: Metodika návrhu a realizácie výrobných liniek s ohľadom na optimalizáciu času výroby](https://reader037.vdocuments.pub/reader037/viewer/2022102819/568143cc550346895db058d6/html5/thumbnails/16.jpg)
16
Požadujeme vyrobiť 25 kusov za hodinu
p * t = Tv
25 * 139 = 3475 sekúnd
Zostávajúci čas na údržbu je 125 sekúnd.
Pri 7,5 hodinovej zmene
125 * 7,5 = 937,5 sekúnd
Čo predstavuje 15 minút a 37,5 sekundy na
jednu zmenu.
Výpočet času údržby výrobnej linky
![Page 17: Metodika návrhu a realizácie výrobných liniek s ohľadom na optimalizáciu času výroby](https://reader037.vdocuments.pub/reader037/viewer/2022102819/568143cc550346895db058d6/html5/thumbnails/17.jpg)
17
Výpočet nákladov na výrobu
F = [5 10 15 5 30 5 20 10]
1
1
1
1n = 5 10 15 5 30 5 20 10 * =100
1
1
1
1
n = F * σ
![Page 18: Metodika návrhu a realizácie výrobných liniek s ohľadom na optimalizáciu času výroby](https://reader037.vdocuments.pub/reader037/viewer/2022102819/568143cc550346895db058d6/html5/thumbnails/18.jpg)
18
Komplexnejší model 2
![Page 19: Metodika návrhu a realizácie výrobných liniek s ohľadom na optimalizáciu času výroby](https://reader037.vdocuments.pub/reader037/viewer/2022102819/568143cc550346895db058d6/html5/thumbnails/19.jpg)
19
Incidenčná matica modelu 2
C [35x26] =
![Page 20: Metodika návrhu a realizácie výrobných liniek s ohľadom na optimalizáciu času výroby](https://reader037.vdocuments.pub/reader037/viewer/2022102819/568143cc550346895db058d6/html5/thumbnails/20.jpg)
20
Časy prechodov modelu 2
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]
Merané na PLC v ms Realizovaných 50 meraní, pri ideálnych
podmienkach Za referenčnú hodnotu sa uvažuje priemerná
hodnota
![Page 21: Metodika návrhu a realizácie výrobných liniek s ohľadom na optimalizáciu času výroby](https://reader037.vdocuments.pub/reader037/viewer/2022102819/568143cc550346895db058d6/html5/thumbnails/21.jpg)
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
![Page 22: Metodika návrhu a realizácie výrobných liniek s ohľadom na optimalizáciu času výroby](https://reader037.vdocuments.pub/reader037/viewer/2022102819/568143cc550346895db058d6/html5/thumbnails/22.jpg)
22
Simulačné výsledky
100% výkon 80% výkon 70% výkonPočet ks za
1 hodinu 80 64 56Počet ks za
8 hodín 643 514 450
Výroba 1 ks 0:0:45.591 0:0:54.709 0:0:59.268
Výroba 100 ks 1:14:36.534 1:29:31.841 1:36:59.494
V ideálnych podmienkach
![Page 23: Metodika návrhu a realizácie výrobných liniek s ohľadom na optimalizáciu času výroby](https://reader037.vdocuments.pub/reader037/viewer/2022102819/568143cc550346895db058d6/html5/thumbnails/23.jpg)
23
Experimentálne výsledky
Priemerný čas / ks Výkon[%]Počet ks za 1
hodinu 67 83,75
Počet ks za 8 hodín 554 86,16
Výroba 1 kusu 0:0:56.389 80,08
Výroba 100 kusov 1:28:11.965 84,59
V reálnych podmienkach pokles tlaku vzduchu, chýbajúca kocka, porucha
![Page 24: Metodika návrhu a realizácie výrobných liniek s ohľadom na optimalizáciu času výroby](https://reader037.vdocuments.pub/reader037/viewer/2022102819/568143cc550346895db058d6/html5/thumbnails/24.jpg)
24
Vyhodnocovací softvér
![Page 25: Metodika návrhu a realizácie výrobných liniek s ohľadom na optimalizáciu času výroby](https://reader037.vdocuments.pub/reader037/viewer/2022102819/568143cc550346895db058d6/html5/thumbnails/25.jpg)
25
Výpočet prepaľovacej sekvencie
![Page 26: Metodika návrhu a realizácie výrobných liniek s ohľadom na optimalizáciu času výroby](https://reader037.vdocuments.pub/reader037/viewer/2022102819/568143cc550346895db058d6/html5/thumbnails/26.jpg)
26
Výpočet výkonnosti
![Page 27: Metodika návrhu a realizácie výrobných liniek s ohľadom na optimalizáciu času výroby](https://reader037.vdocuments.pub/reader037/viewer/2022102819/568143cc550346895db058d6/html5/thumbnails/27.jpg)
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
![Page 28: Metodika návrhu a realizácie výrobných liniek s ohľadom na optimalizáciu času výroby](https://reader037.vdocuments.pub/reader037/viewer/2022102819/568143cc550346895db058d6/html5/thumbnails/28.jpg)
28
Ďakujem za pozornosť
Priestor pre Vaše otázky