Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Problemy harmonogramowania cyklicznego w zrobotyzowanych komórkach Wojciech Muszyński – Katedra Cybernetyki i Robotyki.

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "Problemy harmonogramowania cyklicznego w zrobotyzowanych komórkach Wojciech Muszyński – Katedra Cybernetyki i Robotyki."— Zapis prezentacji:

1 Problemy harmonogramowania cyklicznego w zrobotyzowanych komórkach Wojciech Muszyński – Katedra Cybernetyki i Robotyki

2 Organizacja produkcji Sąsiadujące stanowiska mogą ze sobą współpracować w różny sposób. Wyróżnia się dwie formy organizacji produkcji: Produkcja niepotokowaProdukcja potokowa

3 Organizacja produkcji -brak ścisłego, systematycznego powiązania procesem produkcyjnym stanowisk wykonywujących kolejne operacje, -brak regularności w powtarzalności produkcji, - w niepotokowych formach organizacji produkcji stanowiska robocze wykonują różne mniej lub bardziej przypadkowo przydzielone operacje produkcyjne, - produkcja niepotokowa wykonywana jest w komórkach produkcyjnych zwanych gniazdami. Produkcja niepotokowa

4 Organizacja produkcji Produkcja potokowa - istotą produkcji potokowej jest ciągłość i równomierność natężenia przepływu przedmiotów pracy na wszystkich stanowiskach roboczych, -przepływ występuje w zasadzie bez przerwy, -przepływ odbywa się jednokierunkowo, -produkcja potokowa odbywa się w komórkach produkcyjnych specjalizowanych wg zasady przedmiotowej, -wysoko wyspecjalizowane stanowiska, - produkcja potokowa odbywa się w strukturach zwanych liniami potokowymi.

5 Zrobotyzowane komórki produkcyjne Komórka zrobotyzowana to struktura łącząca zalety obu specjalizacji Cellular manufacturing Specjalizacja przedmiotowaSpecjalizacja technologiczna zasoby grupowane wg podobieństwa operacji technologicznych, zdolność produkcji wielu typów części zasoby specjalizowane dla produkcji niewielu typów części, wydajność przez specjalizację

6 Czynniki różnicujące komórki ROBOTY- komórki zawierające pojedyncze roboty - komórki wielorobotowe MASZYNY - pojedyncze maszyny - maszyny równoległe PRODUKCJA- produkcja jednego typu części - produkcja wielu typów CHWYTAKI - chwytaki pojedyńcze - chwytaki podwójne ROZMIESZCZENIE URZĄDZEŃ- jednorzędowe - wielorzędowe - cykliczne TRANSPORT - jednokierunkowy - dwukierunkowy - cykliczny

7 Planowanie i sterowanie w FMS

8 Planowanie i sterowanie w FAS

9 Zrobotyzowane komórki produkcyjne Integracja maszyn i robotów w ramach komórki. Najważniejsze obszary zastosowań produkcja półprzewodników produkcja układów elektronicznych przemysł maszynowy

10 Zrobotyzowane komórki produkcyjne Projektowanie komórki zrobotyzowanej Sekwencjonowanie ruchów robota Optymalne szeregowanie części Produkcja cykliczna - cykliczność akcji robotów i maszyn Schemat problemów cyklicznej produkcji w komórkach zrobotyzowanych Możliwość klasyfikacji zadań i problemów Możliwość klasyfikacji metod i algorytmów dla zastosowań praktycznych

11 Rozmieszczenie liniowe mimi mjmj xixi xjxj d ij a i szerokość m i d ij odstęp f ij ilości przejazdów c ij koszt przejazdów R inpout

12 Rozmieszczenie półkołowe mimi mjmj mkmk I/O R mimi mjmj mkmk I R O Nie ma możliwości przejścia input-output

13 Rozmieszczenie kołowe mimi mjmj mkmk I/O R mimi mjmj mkmk I R O Możliwość przejścia output - input

14 Schemat klasyfikacji i notacja  środowisko maszynowe  charakterystyki procesowe  funkcja celu

15 Schemat klasyfikacji i notacja  środowisko maszynowe liczba maszyn liczba robotów typy robotów (chwytaków) rozmieszczenie urządzeń  charakterystyki procesowe  kryterium pobierania  metryki odległości  typy części  funkcja celu  wydajność produkcji (maksymalny przepływ)  koszty jednostkowej produkcji  czas produkcji

16 Schemat klasyfikacji i notacja Założenia o danych opisujących komórkę zrobotyzowaną wszystkie dane oraz czasy są deterministyczne proces składa się z niepodzielnych etapów (operacji) części na wejściu są zawsze dostępne produkty gotowe zawsze można odłożyć na wyjście dane są wymierne: czasy etapów (operacji) czasy załadunku i rozładunku stany komórki akcje robotów

17 Schemat taksonomii komórka bez maszyn równoległych komórka z maszynami równoległymi jednorobotowawielorobotowa pojedynczy chwytakpodwójny chwytak zrobotyzowana komórka produkcyjna 

18 Schemat taksonomii (cd) free pickupno-waitinterval sposób pobierania czas przejazdu A C E jeden typ detaliwiele typów detali strategia produkcji k-cykliczna dowolna k-cykliczna dowolna 

19 Schemat taksonomii (cd)  wydajność produkcji koszty produkcji czas produkcji wydajność produkcji koszty produkcji czas produkcji

20 Notacja symboli   RF m,r,b g,l (m 1,…,m m ) gdzie: RFRobotic Flowshop mliczba etapów (maszyn) (m 1,…,m m )liczba identycznych maszyn w każdym z etapów rliczba robotów b = (b 1,…,b m )wielkość buforów gtyp robota (np. g=1 oznacza pojedynczy chwytak) ltyp rozmieszczenia (np. l = lin, l = cir)

21 Notacja symboli   = (pickup, travel-metric, part-type, prod-strat) gdzie pickup = free|no-wait|interval travel-metric = A|C|E part-type = MP wiele typów części; pomijany gdy jeden typ części prod-strat = k-cykl|all

22 Elementarny problem harmonogramowania cyklicznego BCSP

23

24 Proponowane podejście Model sieci czynności AOA lub AON Digraf G relacji aktywności dla harmonogramu cyklicznego Sformułowanie modelu optymalizacji Cykliczny harmonogram optymalny Przypisanie zasobów do aktywności –Realizacja w linii potokowej (wykorzystanie algorytmów równoważenia linii produkcyjnej) Ewentualne dalsze skracanie cyklu produkcji w oparciu o metody równoważenia linii i zwiększanie zasobów

25 Analiza koniecznych ograniczeń

26 Wykorzystane metody Model sieci czynności AOA lub AON Digraf G relacji aktywności dla harmonogramu cyklicznego Sformułowanie modelu optymalizacji Cykliczny harmonogram optymalny Przypisanie zasobów do aktywności –Realizacja w linii potokowej Skracanie cyklu

27 Sieć czynności Przykładowe operacje projektowanego procesu produkcyjnego w notacji AOA OperacjaPoprz. 1Poprz

28 Harmonogram operacji wg sieci AOA

29 Digraf G relacji operacji

30 Digraf G relacji operacji dla sieci AOA Sieć AOA Digraf G sieci AOA

31 Digraf G relacji operacji dla sieci AOA Sieć AOA Digraf G sieci AOA

32 Digraf G relacji operacji dla sieci AOA Sieć AOA Digraf G sieci AOA

33 Model optymalizacyjny min F = a a>=3 x 23 >=x x 35 >=x x 35 >=x x 24 >=x x 45 >=x x 12 >=x 23 -a x 13 >=x 35 -a x 23 >=x 35 -a x 12 >=x 24 -a x 24 >=x 45 -a

34 Harmonogram optymalny

35 Diagram Gantt’a dla optymalnego harmonogramu cyklicznego O O O O O O

36 Realizacja w linii potokowej Zakładany cykl produkcji  Ilość stanowisk? Ilość zasobów na stanowiskach? Zrównoważenie linii produkcyjnej? Przyporządkowanie operacji do stanowisk?

37 Równoważenie linii

38 LP dla  R4 O R2 O R1 O R5 O R3 O R2 O

39 LP dla 

40 LP dla 

41 LP dla 

42 LP dla 

43 LP dla 

44 Literatura Dawande M., Geismar H., Sethi S., Sriskandarajah S., : Throughput Optimization in Robotic Cells, Springer, 2007 Bocewicz G., Modele multimodalnych procesów cyklicznych, Politechnika Koszalińska, Koszalin 2013 Kampmeyer T., Cyclic Scheduling Problems, 2006, Fachbereich Mathematik/Informatik, Universit¨at Osnabr¨uck

45 Model sieci czynności AOA jako czasowa sieć Petri’ego


Pobierz ppt "Problemy harmonogramowania cyklicznego w zrobotyzowanych komórkach Wojciech Muszyński – Katedra Cybernetyki i Robotyki."

Podobne prezentacje


Reklamy Google