Wspomaganie modelowania i oceny efektywności ESP

• Autorzy: Bocewicz Grzegorz , Wójcik Robert , Banaszak Zbigniew

Warianty tytułu

EN

Towards digital twin driven performance evaluation methodology of FMS

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Prezentowana w pracy koncepcja metodyki zautomatyzowanego modelowania i oceny efektywności wykorzystania ESP zilustrowana została na przykładzie metody zautomatyzowanej syntezy modelu referencyjnego konfiguracji ESP i możliwych sposobów organizacji realizowanej w nim produkcji. Opracowany model referencyjny ogranicza przestrzeń możliwych przepływów produkcji tylko do wariantów wolnych od blokad i zagłodzeni. Proponowane rozwiązanie gwarantuje, że każdy wariant konfiguracji systemu i/lub scenariusz przepływu realizowanej w nim produkcji spełnia przyjęte założenia produkcyjne, aczkolwiek z różną efektywnością. Możliwości zastosowania metody implementującej ten model przedstawia przykład ilustrujący etap prototypowania elastycznego modułu obróbkowego, pozwalającego na zintegrowaną ocenę alternatywnych wariantów konfiguracji modułu z alternatywnymi przebiegami realizowanej w nim produkcji wieloasortymentowej.

EN

The paper presents a method of automated modelling and performance evaluation of concurrent production flows carried out in FMSs. The method allows for quick assessment of various variants of such systems, considering their structure and the organization of production flow of possible ways of their implementation in carried out. Its essences is the conditions imposed on the designed model, limiting the space of possible variants of the production flow only to deadlock-free variants. The practical usefulness of the model implemented in the proposed method illustrates the example describing the simultaneous assessment of alternative variants of the flexible machining module’s structures and the planned multi-assortment production. Finally, its capacity to focus on feasible solutions offers attractive perspective for guiding the Digital Twin like scenario in situations caused by the need to change the production flow.

Słowa kluczowe

PL

algorytmy sterowania; modelowanie; efektywność; ESP

EN

control algorithms; modeling; efficiency; ESP

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej
• Czasopismo: Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Elektronika
• Rocznik: 2022
• Tom: z. 197, t. 1
• Strony: 81--92
• Opis fizyczny: Bibliogr. 21 poz., rys.

Twórcy

autor

Bocewicz Grzegorz

• Wydział Elektroniki i Informatyki, Politechnika Koszalińska

autor

Wójcik Robert

• Wydział Informatyki i Telekomunikacji, Politechnika Wrocławska

autor

Banaszak Zbigniew

• Wydział Elektroniki i Informatyki, Politechnika Koszalińska

Bibliografia

• 1. Bahareh V. A review of optimization models and applications in robotic manufacturing systems: Industry 4.0 and beyond, decision Analytics Journal, 2022.
• 2. Bakar B.A., Henry R.M., Ali M. An alternative approach in batch process control implementation using hierarchical Petri nets, World Scientific, Proc. Of the International Conference on computer Integrated Manufacturing, 1991, 171-174.
• 3. Banaszak Z., Synchronisation of robots in ble assembly systems, Archiwum Budowy Maszyn, Vol. 39, No. 1-2, 117-133.
• 4. Banaszak Z., Skolud B., Zaremba M.B. Computer-aided prototyping of production flows for virtual enterprise, J Intell Manuf, Vol. 14, 2003, 83-106, Bujari A., Calvio A., Foschini L>, Sabbioni A., Corradi A., A Digital Twin Decision Support System for the Urban Facility Management Process. Sensors 2021, 21, 8460
• 5. Claes D., Tuyls K. Multi robot collision avoidance in a shared workspace. Auton Robot, Vol. 42, 1749-1770 (2018). DOI: 10.1007/s10514-018-9726-5
• 6. David J., Lobov A., Lanz M. Leveraging digital Twins for Assisted Learning of Flexible Manufacturing systems, 16th International Conference on Industrial Informatics (INDIN), 2018, 529-535, DOI: 10.1109/INDIN.2018.8472083
• 7. Gang Y., Yi W., Zeyu M., Vijayan s., Ken W., A digital twin-based decision analysis framework for operation and maintenance of tunnels, Tunnelling and Underground Space Technology, Vol. 116, 2021, 104125
• 8. Hatono I., Katoh N., Yamagata K., Tamura H., Modelling of under uncertainty using stochastic Petri Nets, Proc. Of the 3rd International Workshop on Petri nets and performance models, 1989, Kyoto, Japan, 122-130
• 9. Kumar K.K., Nagaraju D., Gayathri S., Narayanan S., Evaluation and Selection of Best Priority Sequencing Rule in Job shop Scheduling using Hybrid MCDM Technique, Frontriers in Automobile and Mechanical engineering, IOP conf. Series: Materials Science and Engineering 197, 2017, 012059 DOI: 10.1088/1757-899X/197/1/012059
• 10. Makris S., Michalos G., Chryssolouris G., Virtual Commissioning of an Assembly Cell with Cooperating Robots, Advances in Decision Sciences, Vol. 2012, Article ID 428060, 11 pages, 2012. DOI: 10.1155/2012/428060
• 11. Peterson J., Petri net theory and modelling od systems, Prentice Hall INC., Englewood Cliffs, N.Y., 1981
• 12. Recalde L., Silva M., Ezpeleta J., Teruel E. Petri Nets and Manufacturing Systems: an examples-driven tour. Desel J., Reisig W., Rozenberg G. (eds) Lectures on Concurrency and Petri Nets. ACPN 2003. Lecture Notes in Computer Science, Vol.3098. 2022, Springer, Berlin, Heidelberg. DOI: 10.1007/978-3-540-27755-2_21
• 13. Reutenauer Ch., The mathematics of Petri nets, Englewood Cliffs, N.Y., 1988
• 14. Seiche W., Abel D., Rake H. Synthesis of deadlock-free control structures using Petri nets, Preprint of the first IFAC Symposium on “Design Methods of Control Systems”, 1991, ETH Zurich, Vol. 2 (Red.) D. Franke, F. Kraus, Pergamon Press, Oxford, N.Y., Tokyo, 697-702
• 15. Silva M., Valatte R., Petri nets and flexible manufacturing, Lecture Notes on Computer Science, No. 424, Springer Verlag, Berlin, 1990, 374-415
• 16. Silva, EB., Costa, M.G., Silva, M.F., & Pereira, F.H. Evaluation of Production Sequencing Rules in Job shop and Flow Shop Environment through Computer Simulation, 2012
• 17. Yang B., Hu H., Maximally Permissive Deadlock and Livelock Avoidance for Automated Manufacturing systems via Critical Distance, in IEEE Transactions on Automation Science and Engineering, DOI: 10.1109/TASE.2021.3138169
• 18. Tiago C., Faria P., Martins M.S.E., Firme B., Vieira S.M., Figueiredo J., Sousa J.M.C. Digital Twin of a Flexible Manufacturing System for Solutions Preparation. Automation 2022, 3, 153-175 DOI:10.3390/automation3010008
• 19. Van der Aalst W.M., Timed coloured Petri nets and their application to logistics, Technische Universitret Eindhoven, Eindhoven 1992
• 20. Zanchettin A.M. Robust scheduling and dispatching rules for high-mix collaborative manufacturing systems. Flex Serv Manuf J, 2021. DOI: 10.1007/s10696-021-09406-x
• 21. Zhou KQ., Zain A.M. Fuzzy Petri nets, and industrial applications: a review. Artif Intell Rev, Vol. 45, 405-446, 2016, DOI: 10.1007/s10462-015-9451-9

Uwagi

PL

Opracowanie rekordu ze środków MEiN, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2022-2023).