Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

HUMUSOFT s.r.o. Simulace procesů v automobilovém průmyslu Jan Daněk Automotive 2005 Trnava, 20.10.2005.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "HUMUSOFT s.r.o. Simulace procesů v automobilovém průmyslu Jan Daněk Automotive 2005 Trnava, 20.10.2005."— Transkript prezentace:

1 HUMUSOFT s.r.o. Simulace procesů v automobilovém průmyslu Jan Daněk Automotive 2005 Trnava,

2 HUMUSOFT s.r.o. Založeno v r. 1991, sídlo v Praze Produkty a služby v oblasti technických výpočtů, řídicí techniky, simulace podnikových procesů MATLAB, Simulink, Stateflow –inženýrské výpočty, simulace dynamických systémů –The MathWorks, Inc. WITNESS –interaktivní simulace a optimalizace podnikových procesů –Lanner Group, Ltd. dSPACE - vývojové systémy –dSPACE GmbH. FEMLAB –Otevřený systém pro MKP analýzu –Comsol AB Vývoj vlastního software & hardware –Virtual Reality Toolbox, Real Time Toolbox –Měřicí karty –Modely pro výuku teorie řízení

3 HUMUSOFT s.r.o. SIMULACE Dynamické znázornění reálného systému počítačovým modelem, který se chová (v podstatných rysech) stejně jako systém samotný. Reálný systémMODEL Experimentování What-if analýzy Stress testy Reakce na poruchy Ověřování návrhů Validace, verifikace VstupyVýstupy ČAS Implementace

4 HUMUSOFT s.r.o. Co uživatelům přináší simulace? Omezení rizika při návrhu, provádění změn a při provozu systémů Existující i plánované systémy a procesy Kvantifikace dynamického chování systémů Uvažování náhodných jevů Analýza v bezrizikovém prostředí Simulační čas <> ? = reálnému času Predikce odezvy systému na určité vstupní podmínky –Operativní opatření VČAS Lepší porozumění procesům, kvalitnější a úplnější analýza Snížení nákladů na prototypy / pilotní projekty / výrobu Zkrácení času na vývoj, ověření návrhu a realizaci

5 HUMUSOFT s.r.o. Co lze simulovat? …vše, co lze popsat matematickým či jiným modelem Komunikační a satelitní systémy Lodní systémy Finanční systémy Letecká a vesmírná technika dynamika a systémy Automobily Biologické systémy

6 HUMUSOFT s.r.o.... To jsou všechno “výrobky”. Simulovat je ale možno také... PROCESY Fyzické vlastnosti obvykle sledované u výrobků jsou u procesů nahrazeny měřením klíčových indikátorů výkonnosti procesů (Key Performance Indicators)

7 HUMUSOFT s.r.o. Typy simulace dynamických systémů Výrobky Spojité & hybridní systémy –Dynamika mech. soustav –Řídicí jednotky a systémy –Pružnost, pevnost, obtékání Numerické integrační metody, FEM Fyzikální vlastnosti, funkce, kvalita Nástroje: –MATLAB, Simulink, Stateflow, RTW –FEMLAB –Vývojové systémy dSPACE –... Procesy Systémy diskrétních událost –Výrobní systémy –Logistické systémy –Systémy hromadné obsluhy Teorie sítí front KPI, struktura, kvalita Nástroje: –WITNESS Suite –Optimizer, VR, Miner –Vývojový systém SIMBA –...

8 HUMUSOFT s.r.o. Úrovně modelů a typy výstupů Modely –Matematické –Schematické –Grafické - 2D, 3D, VR Výstupy –Tabulkové –2D, 3D Grafy –VR –HTML –Kód / moduly / postupy použitelné v další fázi inženýrského procesu

9 HUMUSOFT s.r.o. Trendy Snadnost použití, flexibilita, opakovatelnost využití System-level design - návrh na úrovni systémů Hierarchické modelování Výsledky (generovaný kód, výrobní plán atd.) k dispozici v produkční kvalitě Integrované vývojové a implementační prostředí –Od návrhu k programování řídicích jednotek –Od modelu procesu k hierarchickému řízení výroby –Emulace Moderní nástroje umožňují tvorbu modelů v „reálně použitelném“ čase Sofistikované nástroje, jejichž použití je relativně snadno zvládnutelné a umožňují řešení donedávna obtížně řešitelných úloh ve zlomku času PRODUKTIVITA

10 HUMUSOFT s.r.o. Rapid Prototyping - HIL Simulace (Hardware in the Loop) Tvorba fyzických prototypů nahrazena prací s digitálním modelem fyzikálních vlastností komponent a výrobků V simulované řídicí smyčce je zapojen skutečný hardware Simulační modely pracující v reálném čase, PC vybavené hardwarem pro styk s reálnými komponenty systému umožňují simulaci a testování různých kombinací modelovaných / skutečných subsystémů a řídicích jednotek K dispozici existuje řada upravitelných modelů komponent a interagujících systémů –Dynamika vozidla –Pohonné jednotky –Pneumatiky –Okolí,....

11 HUMUSOFT s.r.o. HIL Simulace ve ŠKODA-AUTO a.s. Testování řídicích jednotek (motor, ESP, ABS, …) Analýza vzájemné komunikace řídicích jednotek Funkční zkoušky elektroniky celého vozu Vývoj elektrického / elektronického vybavení vozu Příklad HIL Simulátor: Virtuální přístrojová deska

12 HUMUSOFT s.r.o. Zkušební tabule (Breadboard) HIL simulátor Diagnostika Stavba prototypu Zkoušky elektriky a elektroniky vozidla ve fázi vývoje automobilu ŠKODA

13 HUMUSOFT s.r.o. Front Wheel Actuator Brushless DC with DLR Planetary Roller Spindle Vehicle Visualization Data FWA Steering Force / Position Rack Position / Force Steering Wheel Angle SWA Force Feedback Road Wheel Reaction Rack Position DLR: Rapid Control Prototyping + Virtuální Realita Steer-by-Wire experiment SbW Controller Target Processor AMD Athlon ve-DYNA Target Processor AMD Athlon Steering Wheel Actuator Příklad

14 HUMUSOFT s.r.o. SIMULACE Proměnné (vstupy) –Rozvržení technologie –Materiálové toky –Operační časy –Pracovní síla –Řídicí logika –Pracovní postupy –Pracovní směny –Poruchovost Statistika (výstupy) –Výkonnost systému –Využití zařízení –Rozpracovanost –Nároky na obsluhu –Vytížení skladů –Úroveň zásob –Reakce na poruchy

15 HUMUSOFT s.r.o. Sada nástrojů pro zlepšování podnikových procesů Simulace Optimalizace Vizualizace Data Mining CAD Import Dokumentace modelů WITNESS Suite

16 HUMUSOFT s.r.o. WITNESS - pracovní prostředí

17 HUMUSOFT s.r.o. WITNESS - Příklad modelu

18 HUMUSOFT s.r.o. Výsledky simulace

19 HUMUSOFT s.r.o. Witness Optimizer

20 HUMUSOFT s.r.o. Příklad 3D modelu vytvořeného automaticky na základě schematického 2D modelu systému dopravníků WITNESS VR

21 HUMUSOFT s.r.o. VISIO Simulation Solution Modelování procesů s využitím standardních metodik Jednoduchý způsob vyhodnocení nákladů Příklad modelu v programu VISIO –1. Speciální vzorník IDEF3 –2. Vzorník simulačních prvků –3. Vzorník BPMN –4. Vzorník diagram procesu Simulace modelů v programu WITNESS Viewer ( Lanner BPMViewer ) Optimalizace: Modul Optimizer

22 HUMUSOFT s.r.o. BPMN – příklad modelu Sequence flows – uvnitř organizací _________ Message flows – B2B _ _ _

23 HUMUSOFT s.r.o. Miner - Data Mining KDD - Knowledge Discovery in Databases Vizuální programování toku zpracování dat

24 HUMUSOFT s.r.o. Výsledky ve formátu HTML, XML,... WITNESS Miner If Věk 1.9 l THEN Zákazník programu Premium Insurance If Objednávka = VýrobekA and Výrobní linka = Linka 6 THEN Test=SELHÁNÍ (Přesnost 55%) If Věk > 45 and Metoda = Typ C and Nemocnice = A THEN Diagnóza = TRUE

25 HUMUSOFT s.r.o. Příklad využití

26 HUMUSOFT s.r.o. Modelování dodávek materiálu k montážním linkám v motorárnách

27 HUMUSOFT s.r.o. Simulační strategie firmy FORD Cíl Simulace by měla být využívána všemi pracovníky odpovědnými za provoz výrobních systémů. Jednotliví uživatelé by měli být schopni tvořit a pracovat se simulačními modely podle svých potřeb. Modely, které se týkají souvisejících částí procesů by měly být schopny spolupracovat tak, jak je tomu ve skutečnosti. Jak jej dosáhnout? Všechny vyvíjené simulační nástroje musí být generické, modulární, snadno konfigurovatelné a musí být založeny na společném simulačním stroji.

28 HUMUSOFT s.r.o. Simulační nástroje MASS – Storage Machining to Assembly FIRST – Machining Line FAST – Engine Assembly Lines FORMAT – Material Delivery to Line FOREMOST – All Lines

29 HUMUSOFT s.r.o. FORMAT FORMAT umožňuje uživatelům snadnou tvorbu aktualizovaných modelů zavážky součástí z místních skladů do míst na linkách, kde jsou montovány. Skládá se z předpřipraveného „prázdného“ generického modelu programu WITNESS, který je základem pro pracovní model procesu, který je automaticky generován na základě údajů zadávaných prostřednictvím uživatelského rozhraní realizovaného v programu Excel. Široké využití umožněno i díky školení a podrobné uživatelské příručce FORMAT je v současné době s úspěchem využíván provozními inženýry v motorárnách.

30 HUMUSOFT s.r.o. FORMAT - Struktura Využívá princip, které si firma Ford vyzkoušela u předchozích nástrojů (FAST) – princip automatického generování modelů s využitím relativně malé knihovny specializovaných modulů programu WITNESS. Využívá CAD layout výrobního systému jako pozadí simulačního modelu. Všechny vstupní údaje jsou zadávány pomocí rozhraní v programu Excel. K sestavení funkčního modelu není nutná znalost „programování“ v programu WITNESS.

31 HUMUSOFT s.r.o. Dodávky materiálu ve firmě FORD Pro správnou funkci montážní linky je nutné zajistit, aby všechny potřebné součásti byly k dispozici v místě jejich spotřeby u linky, v čase, kdy jsou zapotřebí. Složitost procesu je vysoká: Na jedné lince mohou být montovány různé typy motorů. Každý motor má několik variant. Každá varianta má jiný kusovník. Výsledkem je, že v určitém místě spotřeby je potřebné mít zároveň několik kontejnerů s alternativními součástmi. Prostorová omezení si v některých případech vyžadují dodávky v režimu JIT.

32 HUMUSOFT s.r.o. Zlaté pravidlo Montážní linka se nesmí zastavit z důvodu nedostatku součástí.

33 HUMUSOFT s.r.o. Řešené problémy Jaká řídicí pravidla mají být zavedena? Jaké úrovně mají signalizovat zavážku dalších součástí? Kolik vozíků / pracovníků potřebujeme? Jsou správně vyváženy jednotlivé zásobovací cesty? Odpovídá pracovní zatížení pracovníků platným normám? …

34 HUMUSOFT s.r.o. Metody zavážení materiálu Pro dopravu kontejnerů se součástmi z místních skladů – supermarketů k linkám jsou využívány vozíky (s přívěsy). Kontejnery jsou zaváženy systémem: CARD CALL SEQUENCE

35 HUMUSOFT s.r.o. Klasifikace systémů dodávky CARD pravidelná „autobusová“ doprava, která sbírá karty v zavážecích místech a na tato místa dopravuje plné kontejnery CALL „taxislužba“, jejíž činnost je spouštěna poklesem úrovně součástek pod určitou hodnotu, vozík veze na místo určení pouze jeden kontejner s jedním typem součástí SEQUENCE „taxislužba“, jejíž činnost je spouštěna poklesem úrovně součástek pod určitou hodnotu, vozík veze na místo určení kontejner s namíchanou (seřazenou) sekvencí součástí

36 HUMUSOFT s.r.o. Pozadí modelů - AutoCAD

37 HUMUSOFT s.r.o. Zadávání dat – údaje o součástech (PfEP)

38 HUMUSOFT s.r.o. Model - definice dodávek součástí

39 HUMUSOFT s.r.o. Cesty zavážení součástí v systému Card

40 HUMUSOFT s.r.o. Cesty zavážení součástí v systému Call

41 HUMUSOFT s.r.o. Pracovní směny & Odjezdy „autobusů“

42 HUMUSOFT s.r.o. Údaje o zavážecích místech

43 HUMUSOFT s.r.o. Údaje o supermarketu „Card“

44 HUMUSOFT s.r.o. Údaje o supermarketu „Call“

45 HUMUSOFT s.r.o. Tvorba modelu Inicializace “prázdného modelu” na základě zadaných dat :- Vytvoření modulů představujících supermarkety, zavážecí místa, přepravní uzly. Automatické umístění těchto modulů do připraveného CAD layoutu. Vytvoření přepravních cest a prostředků Výpočet počátečních úrovní v skladech a v místech spotřeby Výpočet všech přepravních vzdáleností a časů

46 HUMUSOFT s.r.o. Část montážní linky

47 HUMUSOFT s.r.o. Výsledky

48 HUMUSOFT s.r.o. Statistika využití vozíků

49 HUMUSOFT s.r.o. Dodávky součástí v systému CARD

50 HUMUSOFT s.r.o. Report o nedostatku součástí

51 HUMUSOFT s.r.o. Využití modelu Eliminace nedostatku součástí pomocí:- Určení operativních pravidel a signálních úrovní Stanovení potřebného počtu vozíků a pracovníků Vyvažování vozíků a pracovníků Určení kapacit vozíků

52 HUMUSOFT s.r.o. Měření důsledků změn :- Přidání / zrušení / přemístění supermarketů Změna v sortimentu součástí obsluhovanými jednotlivými supermarkety Změna přiřazení řidičů / operátorů supermarketů Zřízení / zrušení skladových kapacit přímo u linek Přidání / změna přepravních cest Změna přiřazení zavážecích míst do určitých cest Změna klasifikace určitého typu součásti (Card, Call, Sequence) … Využití modelu

53 HUMUSOFT s.r.o. Závěr FORMAT je využíván jako základní prostředek pro plánování vnitropodnikové logistiky pro zavážení montážních linek v motorárnách. Plánuje se jeho využití i pro dodávky materiálu k obráběcím linkám.

54 HUMUSOFT s.r.o. Nabídka firmy Lanner Group v oblasti analýzy a zlepšování procesů … … od mapování procesů přes simulace procesů až k digitálnímu podniku

55 HUMUSOFT s.r.o.


Stáhnout ppt "HUMUSOFT s.r.o. Simulace procesů v automobilovém průmyslu Jan Daněk Automotive 2005 Trnava, 20.10.2005."

Podobné prezentace


Reklamy Google