The article presents a new algorithm that enables the allocation of the optimal scheduling of the production orders in the two-machine system based on the minimum cost of order delays. The formulated algorithm uses the method of branch and bounds and it is a particular generalisation of the algorithm enabling for the determination of the sequence of the production orders with the minimal sum of the delays. In order to illustrate the proposed algorithm in the best way, the article contains examples accompanied by the graphical trees of solutions. The research analysing the utility of the said algorithm was conducted. The achieved results proved the usefulness of the proposed algorithm when applied to scheduling of orders. The formulated algorithm was implemented in the Matlab programme. In addition, the studies for different sets of production orders were conducted.
In the present paper, we describe a sample application of Statistical Process Control aimed at improving the manufacturing process and enhancing the quality of the manufactured product. The selected object of study included a high-density polyethylene (HDPE) film manufacturing system and mass-produced plastic bags. The examination carried out during technological tests confirmed process capability for manufacturing a oproduct of proper quality. The reexamination which followed the identification of non-conformance of the product indicated the loss of this capability. It resulted in detecting variations and their source and, consequently, any non-conformances arising in the manufacturing process were eliminated.
PL
Przedstawiono przykład zastosowania Statystycznego Sterowania Procesem (SPC) w celu doskonalenia procesu produkcyjnego oraz poprawy jakości produkowanego wyrobu. Jako obiekt badawczy przyjęto system produkujący folię polietylenową wysokiej gęstości HDPE oraz torebki foliowe w warunkach produkcji masowej. Badania przeprowadzone w trakcie prób technologicznych potwierdziły zdolność procesu do produkcji wyrobu o odpowiedniej jakości. Powtórne badania przeprowadzone po wykryciu niezgodności wyrobów gotowych wskazały na utratę zdolności do produkcji odpowiedniej jakości wyrobów. W wyniku przeprowadzonych badań zidentyfikowano nieprawidłowości występujące w procesie produkcyjnym, wskazano przyczyny ich występowania oraz zaproponowano rozwiązania pozwalające na wyeliminowanie wykrytych niezgodności.
One of the main tasks in the planning of production processes is to satisfy the needs of the customers in terms of quantity, quality and time. The issue of the timely execution of production orders is becoming increasingly important. Based on the conducted studies it can be concluded that the size of the delay depends on the adopted scheduling of orders. This paper focuses on the problem of implementing a scheduling of production orders that will allow to avoid delays, and in the event such a scheduling is not possible, for minimizing the sum of delays of all the orders. A new algorithm has been proposed that allows to determine of the optimal sequence of production orders with the minimum sum of delays. The considerations have been limited to the issue of a two-machine system in which the orders are carried out in a flow.
The paper is concerned with a specific element of an ERP-class system – the Technical Production Preparation module (TPP) used by a company producing metal components. The module is responsible, inter alia, for determining the amount of material required to complete a specific order. The authors have presented a problem encountered by ERP system users while working with the Technical Production Preparation module.
PL
W pracy prowadzono analizę wybranego fragmentu systemu ERP – modułu Technicznego Przygotowania Produkcji w firmie wytwarzającej wyroby metalowe. Moduł odpowiedzialny jest między innymi za określenie zapotrzebowania na materiał niezbędny do produkcji wyrobu zleconego. Przedstawiono problemy użytkowników systemu ERP w trakcie pracy z modułem Technicznego Przygotowania Produkcji.
5
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Przedsiębiorstwa coraz częściej zauważają konieczność nadążania za zmieniającymi się przepisami w zakresie efektywności energetycznej, przy jednoczesnym zmniejszaniu kosztów produkcji. Celem artykułu jest przedstawienie wpływu procesu planowania przepływu zleceń produkcyjnych na wykorzystanie maszyn oraz oszczędność energii elektrycznej.
EN
Enterprises are increasingly recognizing the need to keep up with the changing rules in the field of energy efficiency, while reducing the production costs. The aim of this article is to present the impact of the planning process flow of production orders on the use of machines and electricity savings.
In flexible manufacturing systems the most important element in determining the proper course of technological processes, transport and storage is the control and planning subsystem. The key planning task is to determine the optimal sequence of production orders. This paper proposes a new method of determining the optimal sequence of production orders in view of the sum of the costs related to the delayed execution of orders. It takes into account the different unit costs of delays of individual orders and the amount of allowable delays of orders involving no delay costs. The optimum sequence of orders, in the single-machine problem, in view of the sum of the costs of delays may be significantly different from the optimal order, taking into account the sum of delay times.
7
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Wskaźniki techniczno-ekonomiczne są kluczowymi elementami opisującymi prowadzoną działalność produkcyjną. Ich podstawowym zastosowaniem jest wspomaganie procesu planowania oraz ocena wyników produkcji. Artykuł przedstawia wpływ modyfikacji zawartych w normatywach parametrów obróbki skrawaniem na wzrost efektywności balansowania linii produkcyjnej. Modyfikacja parametrów zalecanych w normatywach pociąga za sobą zmianę okresu trwałości ostrza i tym samym bilansu ekonomicznego zlecenia produkcyjnego. W pracy zaproponowano wykorzystanie wskaźników techniczno-ekonomicznych do oceny granicy opłacalności tych modyfikacji.
EN
Technical-economic indicators are the key elements that describe carried out a productive activity. Their main use is to support the process of planning and evaluation of the production results. The article presents the effect of the modifications contained in the standards of machining parameters to increase efficiency of the production line balancing. Modification of the parameters recommended in standards entails changing the shelf edge, and thus the economic balance of the production order. The paper proposes use of technical-economic indicators in order to evaluate the cost-effectiveness of these modifications.
This paper describes the problems associated with determining deadlines for handling production orders during the orders combination process in order to optimize nesting. The analyzed problems relate to an automated nesting system in which production orders come in via the Internet and are processed automatically, and with minimum operator intervention. The article describes the issues of cutting optimization in the manufacturing system based on a water cutter. The optimization process is closely associated with the generation of production schedules for current orders base. Particular attention is focused on the analysis of problems arising from the omission of the human role in the processing of orders, scheduling and decision-making processes.
PL
Artykuł opisuje problemy związane z określeniem terminów zakończenia obróbki zleceń produkcyjnych podczas możliwości łączenia zleceń w celu optymalizacji rozkroju arkusza. Analizowane problemy dotyczą zautomatyzowanego systemu wycinania blach w którym zlecenia produkcyjne napływają drogą internetową i są przetwarzane w sposób automatyczny a ingerencja operatora jest ograniczona do minimum. W artykule opisano zagadnienia optymalizacji rozkrojów w systemie wytwarzania opartym o wycinarkę wodną. Proces optymalizacji jest ściśle powiązany z generowaniem harmonogramów produkcyjnych dla posiadanej bazy zleceń. Szczególną uwagę skupiono na analizie problemów wynikających z pominięcia roli człowieka w procesie przetwarzania zamówień, tworzenia harmonogramów oraz procesach decyzyjnych.
W pracy przedstawiono możliwość zastosowania modeli symulacyjnych do analizy algorytmów kolejkujących w Elastycznych Systemach Produkcyjnych. Do budowy modeli symulacyjnych zastosowano komputerowy system Plant Simulation. Analizie poddano między innymi algorytm minimalnego terminu realizacji zleceń, algorytm minimalnej rezerwy czasu oraz algorytm minimalnego czasu obróbkowego. Przeprowadzone badania symulacyjne pozwoliły na wyznaczenie wpływu wybranych algorytmów sortowania na całkowity czas realizacji zleceń i zysk. Powiązano różne algorytmy transportowe z analizowanymi metodami sortowania w celu uzyskania rozwiązania poli-optymalnego. Wykazano przydatność zastosowania modeli symulacyjnych do oceny efektywności uszeregowań zleceń produkcyjnych.
EN
In this paper, a possibility of implementing simulation models for queue algorithms analysis in Flexible Manufacturing Systems is presented. In order to build simulation models, computer system Plant Simulation 15 used. The analysis of e.g. earliest due date, minima! time reserve and minima! processing time algorithm was performed. The conducted study made it possible to determine the impact of selected queue algorithms on overall production time and revenue. In order to obtain poli-optimal solutions, various transportation algorithms were correlated with queue algorithms. The usefulness of simulation models implementation for evaluation of the efficiency of production orders queue is shown.
The article addresses the problem of determining the sequence of entering orders for production in a flexible manufacturing system implementing technological operations of cutting sheet metal. Adopting a specific ranking of production orders gives rise to the vector of delays and waste in the form of incompletely used sheets. A new method was postulated for determining the optimal sequence of orders in terms of two criteria: the total cost of delays and the amount of production waste. The examples illustrate the advantages of the proposed method compared with the popular heuristic principles.
W artykule zaprezentowano nieklasyczne podejście ewolucyjne, oparte na algorytmie genetycznym, do rozwiązania problemu szeregowania zadań w systemie produkcyjnym. Optymalizację szeregowania przeprowadzono względem możliwego do uzyskania zysku, z obliczaniem kar za opóźnienia. Zaproponowane podejście obejmuje permutacyjne kodowanie chromosomów, elitaryzm, brak genetycznego operatora rekombinacji, zastosowanie mutacji heurystycznej oraz zmiennej w czasie mutacji zamiennej (ang. swap mutation). Przeprowadzono badania dla 9 losowych zleceń dla których metodą całkowitego przeszukania permutacyjnego obliczono optymalne szeregowanie pod względem zysku. Uzyskane wyniki porównano z innymi metodami szeregowania.
EN
This article shows how a non-classical evolutionary approach, based on a genetic algorithm, can be used to solve the problem of task scheduling in production systems. The optimization of scheduling was done to maximize possible profit, including the calculation of delay penalties. The approach encompasses permutation encoding, elitism, lack of the genetic recombination operator, the use of heuristic mutation as well as time-variant swap mutation. For nine random orders optimal scheduling was determined using exhaustive search method. The results of the optimization were compared to those obtained with other methods of scheduling.
Manufacturing processes are becoming increasingly automated. Introduction of innovative solutions often necessitate processing very large number of signals from various devices. Correctness tests of the components configuration becomes a compiled operation requiring vast expenditure of time and knowledge. The models may be a mathematical reflection of the actual object. Many actions can be computer-assisted to varying degree. One example is construction of simulation models. These can also be simulation models developed in advanced software. The stages of creating a model may be purely random. This paper aims at a closer analysis of the simulation model based on the high storage sheet depot modeling using Plant Simulation software. The results of analysis can be used for optimization, but this stage is a separate issue. Keywords: Plant Simulation, simulation, model, warehouse, sheet depot.
The paper presents the problem of determining the prioritisation of production orders. The proposed criterion function allows a comprehensive evaluation of various ways of prioritising taking into account both the income derived from the execution of production orders and the penalty for any delays which may occur. The criterion function was implemented in an algorithm based on the operation of a colony of bees. The experiments which have been carried out make it possible to evaluate the solutions obtained through the provided algorithm and compare them with the solutions obtained through the typical heuristic rules. The results show that the prioritisation obtained through the algorithm is characterized by the highest qualities of the criterion function and is definitely superior to that obtained through the simple heuristic rules.
PL
W pracy przedstawiono zagadnienia ustalania kolejności wprowadzania zleceń do produkcji. Zaproponowano zastosowanie kompleksowej funkcji kryterialnej do oceny różnorodnych uszeregowań. Funkcja ta uwzględnia zarówno przychód uzyskany z realizacji zleceń produkcyjnych, jak i ewentualne kary za opóźnienia w ich wykonaniu. Opracowano algorytm oparty na działaniu roju pszczół, w którym zaimplantowano proponowaną funkcję kryterialną. Wykonane eksperymenty pozwoliły na ocenę uszeregowań uzyskiwanych z użyciem algorytmu pszczelego oraz ich porównanie z rozwiązaniami dla typowych reguł heurystycznych. Analiza otrzymanych wyników pozwoliła na stwierdzenie, że uszeregowania uzyskiwane z zastosowaniem opracowanego algorytmu cechowały się największymi wartościami funkcji kryterialnej. Zdecydowanie przewyższały uszeregowania uzyskiwane z wykorzystaniem prostych reguł heurystycznych.
W artykule rozważany jest problem ustalania kolejności wprowadzania zleceń do produkcji w dynamicznym środowisku produkcyjnym. Przyjęto założenie, że możliwe jest dodawanie kolejnych zleceń produkcyjnych w trakcie pracy systemu wytwórczego. Zaproponowano nową metodę wyznaczania takiej kolejności zleceń, która jest optymalna ze względu na minimalną sumę opóźnień. Metoda ta daje lepsze rozwiązania niż metoda minimalnego terminu realizacji, czasu obróbki, czy zapasu czasu.
EN
According to the prevailing marketing trend that seeks to fulfil the customer's needs in their entirety, timely execution of production orders became the main criterion for evaluation of the quality of the company's performance. One way of achieving this aim is a proper planning of technological processes and a proper arrangement of production orders to be executed. This paper investigates the issue of sequencing the production orders in a dynamic manufacturing environment. It is assumed that it is possible to add further production orders while the manufacturing system is in operation. A new method for determining the sequence of production orders is proposed; the method is optimal with regard to minimizing the sum of tardiness. The algorithm designed allows deciding whether the base sequence, determined by the minimum deadline calculation, is optimal with regard to minimizing the sum of tardiness. Otherwise, a new sequence of production orders that is optimal in terms of minimizing the sum of tardiness is determined. The method yields better results than the method of minimum deadline, machining time, or time reserve.
15
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
This paper presents practical implementation of computer support for an effectiveness analysis of queue algorithms in flexible manufacturing systems (FMSs). A proposed model, based on hierarchical timed coloured Petri net (HTCPN) formalism, is used as a simulation instrument. Implementation of various queue methods has been successfully deployed and tested: due time, minimum makespan, maximum makespan, minimum time reserve and random queue as a reference solution. This comprehensive study of the given queue algorithms investigates the interference with order completion time, global production time and machine loading problems. As a result of conducted studies, based on simulation model, the estimated ratio of effectiveness, described as the criterion fulfilment of production system controlled by the given algorithm, for each of the proposed queue methods has been presented as well as further possible improvements proposals.
16
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The paper presents problems arising during developing algorithms controlling workpiece flow subsystems in a flexible manufacturing system. The necessary signals as well as the general algorithm responsible for worpiece flow in a flexible manufacturing system were defined. On the basis of a structure of a flexible manufacturing system developed at the Institute of Manufacturing Engineering of Szczecin University of Technology the problems of selecting an appropriate pallet from a rack stacker and choosing the right transport operation of a horizontal transport carrier were defined. In order to choose an appropriate pallet to carry out a task a method based on fuzzy sets was proposed and applied. The linguistic variables used in the reasoning process and the structure of the process were also described. The operation of Fuzzy Logic module was depicted on the basis of simulation studies. The investigations confirmed the possibility of applying Fuzzy Logic reasoning in developing complex algorithms controlling automated manufacturing systems.
PL
W pracy przedstawiono wybrane problemy projektowania algorytmów sterowania podsystemem przepływu półwyrobów w elastycznym gnieździe obróbkowym. Zdefiniowano konieczne sygnały sterujące oraz omówiono ogólny algorytm pracy urządzeń odpowiedzialnych za przepływ przedmiotów w systemie obróbkowym, uwzględniając strukturę podsystemu sterowania elastycznego gniazda obróbkowego, zbudowanego w Instytucie Technologii Mechanicznej Politechniki Szczecińskiej. Zdefiniowano problemy wyboru odpowiedniej palety z magazynu regałowego i operacji transportowej wózka automatycznego. Do realizacji procesu wyboru palety zaproponowano metodę wnioskowania opartą na zbiorach rozmytych. Określono zmienne lingwistyczne stosowane w procesie wnioskowania oraz ich strukturę. Działanie modułu wnioskowania Fuzzy Logic obrazowano za pomocą eksperymentu symulacyjnego. Uzyskane wyniki badań potwierdziły możliwość stosowania wnioskowania typu Fuzzy Logic do budowy skomplikowanych algorytmów sterujących zautomatyzowanymi systemami obróbkowymi.
17
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W referacie przedstawiono opracowany w Politechnice Szczecińskiej komputerowy symulator robota przemysłowego KUKA KR 125. Podstawowym zadaniem tego programu jest wspomaganie procesu nauki programowania robota w trybie on-line. Poprzez zaimplementowanie dodatkowych funkcji symulator umożliwia także programowanie robota w trybie off-line. Symulator został napisany w języku C++ w środowisku Microsoft Visual C++ 6.0, z wykorzystaniem biblioteki MFC (Microsoft Foundation Class) oraz biblioteki graficznej OpenGL.
EN
The paper presents conception of simulator of industrial Robot KUKA KR 125 built at the Department of Automated Manufacturing System of Technical University of Szczecin. The main task of this program is supporting the process of programming learning of robot in on-line mode. Equipped with additional functions Simulator can be used to programming in off-line mode as well. This Simulator is written in C++ commuter language in Microsoft Visual C++ 6.0 with use of MFC (Microsoft Foundation Class) library and with use of graphical library OpenGL.
18
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W referacie przedstawiono problem sterowania i regulacji nowoczesnymi elastycznymi systemami wytwarzania. Przedstawiono metody sterowania pracą ESW w układzie otwartym i w układzie zamkniętym czyli regulację. Sterowanie w układzie otwartym odbywa się z wykorzystaniem harmonogramów wygenerowanych w programie eM-Plant. W drugim przypadku podjęto próbę automatycznej regulacji systemem za pomocą wnioskowania rozmytego.
EN
The paper presents conception of open-loop control and closed-loop control of Flexible Manufacturing Systems. Open-loop control is based on schedules, which are generated with help of eM-Plant program. In second case one take under consideration the test of automatic control with the help of the existing bases of rules and Fuzzy logic blurred inference.
19
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
In this paper an application of the genetic-fuzzy approach to the on-line control of transportation operation in flexible manufacturing systems is proposed. On-line control of transportation operation is understood here as the way of control in which a detailed algorithm of transportation operation is designed dynamically during the implementation of the production process on the basis of the concrete tasks and current state of the system. The transportation scheduling system of flexible manufacturing systems, which had been modeled using eM-Plant software was used for simulation and testing of genetic-fuzzy control algorithms. Genetic-fuzzy approach represents a comprehensive treatise on the design of the fuzzy systems using genetic algorithms. They hybridize the approximate reasoning method of fuzzy systems with the learning capabilities of genetic algorithms. Problems connected with the intelligent control of transportation operation will be illustrated with the help of a flexible manufacturing system that was designed and assembled in the Institute of Manufacturing Engineering of Szczecin University of Technology. The simulation investigations allowed to assess the possibility of automatic adjustment of the control rule base to changing work conditions of a model manufacturing system.
PL
Praca przedstawia zastosowanie wnioskowania opartego na zbiorach rozmytych do sterowania on-line operacjami transportowymi w zrobotyzowanym systemie obróbkowym. Dla automatycznego generowania reguł lingwistycznych użyto zmodyfikowany algorytm genetyczny. Integracja sterowania rozmytego oraz algorytmu genetycznego pozwoliła na uzyskanie efektu automatycznego korygowania bazy wiedzy jako reakcji na zmianę zestawu zleceń lub aktualnego stanu systemu produkcyjnego. Przykładem zastosowania opracowanego algorytmu jest miniaturowy zrobotyzowany system obróbkowy, zbudowany w Zakładzie Zautomatyzowanych Systemów Wytwarzania Politechniki Szczecińskiej. Algorytm sterowania zamodelowano z wykorzystaniem programu eM-Plant. Przeprowadzone badania symulacyjne pozwoliły na ocenę możliwości automatycznego dopasowania bazy reguł sterujących do zmieniających się warunków pracy rozważanego systemu obróbkowego.
20
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Zaprojektowany i zbudowany przez autorów miniaturowy badawczy elastyczny system wytwarzania umożliwiający prowadzenie doświadczalnej weryfikacji nowych metod planowania i harmonogramowania produkcji. Planowanym zastosowaniem przedstawionego zrobotyzowanego stanowiska demontażowego było automatyczne demontowanie odbiorników telewizyjnych.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.