Przedstawiono przykładowe rozwiązanie problemu szeregowania zleceń w warsztacie przepływowym, w którym zadania muszą być wykonywane bez przerw pomiędzy poszczególnymi maszynami. Opisy technologii i opisy zdolności technologicznych maszyn są rozdzielone, co pozwala na uzyskanie elastyczności technologicznej systemu. Zaproponowano dwuetapowy algorytm szeregowania pozwalający na bieżącą (dynamiczną) korektę planu w przypadku wystąpienia zakłóceń.
EN
An example solution for practical no-wait flow shop scheduling is presented in this article. The technology for a product is defined as a sequence of operations that are not related to particular machines. Machines, on the other hand, are defined by the operations they can perform. A technological path through the system is generated individually for each ordered product. A traditional static schedule is used as the first approximation of the production plan at the shop floor but it is the dynamic scheduler that makes final decisions.
2
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Przedyskutowano możliwości szeregowania zadań z zastosowaniem systemu holonowego. Podejście holonowe oferuje nowe interesujące możliwości takie jak uwzględnienie alternatywnych ścieżek wykonania oraz elastyczny przydział zasobów wytwórczych. Szeregowanie za pomocą systemu holonowego zostało przedstawione na zasadzie porównania do sposobu w jaki kierowca autobusu wybiera trasę. Przedstawiono przykład implementacji holonowego systemu szeregowania zadań.
EN
The possibilities of job scheduling using a holonic dystem were discussed in this paper. The holonic approach to scheduling offers interesting new possibilities such as incorporation of alternative processing path and flexible asignment of machines. Scheduling by means of holonic system can be compared to the way in which a bus driver chooses the route to his destination when he is not limited by a strict journey plan. The screen shots from the test holonic scheduling application were also presented in the paper.
W artykule opisano system szeregowania zadań niepodzielnych na jednej maszynie. System pozwala zoptymalizować plan produkcji poprzez ograniczenie ilości operacji transportowych i pomocniczych oraz poprzez poszukiwanie takiej kolejności realizacji zadań, dla której łączny czas wykonania będzie możliwie najmniejszy. Zastosowano zmodyfikowany algorytm genetyczny pozwalający na częściowe dostrojenie procesu do struktury danych. Testy przeprowadzone zarówno na danych dostępnych publicznie, jak i na danych pochodzących ze środowiska wytwórczego udowodniły skuteczność przyjętych rozwiązań.
EN
A system for scheduling indivisible tasks on a single, periodically accessible machine is presented in this paper. Because of the constrains existing in the environment, the scheduling problem presented here is similar to the one-dimensional bin-packing. The tasks, stacked on a palettes (Fig.1), were transported to the machine. The palette caould be replaced by another one only after completing all the tasks assigned to it. Each task was defined by an execution time Tz and an auxiliary time Tp. The transportation time To was added to the last task from each palette and to the last task executed within the machine availability period Tm (Fig.2). A modified genetic algorithm was used for the scheduling, where the parameter K defined the number of gene changeovers (representing changing the sequence of palettes and changing the sequence of tasks within a palette) during one mutation. The results obtained for the data available in public [13] and in selected publications are presented in Tab.1. It was noted that the distribution of scheduling results (fitness=Cmax) could be modified by changing the parameter K (Figs.4 and 6). The observation was proved statistically for the data from the manufacturing system by means of the median test run for the set of 500 results, 50 for each K=1..10 (χ2=19, df=9, p=0,0254<0,05). The results of the test proved that the scheduling algorithm could be tuned for speed by adjusting the value of K. Assuming that the process was random, it could be calculated that for K=5 the expected time of getting the solution Cmax<2050, expressed in the number of generations, was the shortest (assumed confidence level 0.99). The scheduling system allowed the definition of individual machine availability periods and taking into account the restrictions of the transport system (the allowed sequences of palette retrieval).
Precyzyjny pomiar położenia poruszającego się obiektu może być trudny do zrealizowania w systemach sterowania wyposażonych w sterowniki PLC ze względu na czas cyklu sterownika. Z drugiej strony, wykorzystanie funkcji liczników sprzętowych nie zawsze umożliwia pełną kontrolę procesu. W artykule przedstawiono jeden ze sposobów realizacji procesu pozycjonowania z wykorzystaniem sterownika PLC wyposażonego w licznik sprzętowy.
EN
Precise position estimation of a moving object can be difficult in a PLC-based control system because of the time lag caused by the non-zero PLC cycle time. On the other hand, using the functions of the hardware counters could compromise system security. The article presents an approach where good accuracy was achieved using the estimation procedures in a standard PLC equipped with an embedded hardware counter.
5
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawiono praktyczny przykład rozwiązania problemu szeregowania zadań produkcyjnych w małym zakładzie produkcyjnym zarządzanym przez system MRP. Zadaniem systemu szeregowania było przetworzenie listy zamówień systemu MRP tak, aby stała się ona planem, który da się wykonać oraz minimalizacja tego planu. Wygenerowany w ten sposób nowy plan obowiązywał aż do następnej aktualizacji listy zamówień w systemie MRP. W systemie przewidziano możliwość korekty planu na podstawie danych z monitoringu produkcji oraz uwzględnienia preferencji lokalnego nadzorcy systemu (priorytety zamówień, maszyny alternatywne). Dzięki zastosowaniu dwustopniowego algorytmu szeregowania do tworzenia kolejnych wersji harmonogramu produkcji były wykorzystywane najlepsze rozwiązania otrzymane w przeszłości. Artykuł został zilustrowany przykładami harmonogramów. Opisywane rozwiązanie nie zostało zaimplementowane w zakładzie ze względu na zmianę sposobu przekazywania zamówień przez zleceniodawcę.
EN
A job shop scheduling system for a small enterprise was presented in this article. The system provided local scheduling for orders retrieved from a remote MRP database. A two-stage scheduling algorithm consisting of operation dispatching and schedule optimization stages was employed. The proposed solution performed well in laboratory tests and allowed for continuous plan optimization during subsequent updates of the information stored in the MRP system.
6
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
A problem of digital control of drives was discussed in this article. Digital controllers, like PLCs, introduce a delay that limits the application area of the traditional closed-loop control circuits to cases, where speed can be traded for accuracy or vice versa. On the other hand, the PLC-based control systems are cheaper than the dedicated high-speed axis controllers and provide a flexible platform for integrating all the control functions. The example shown in this article illustrates how the accurate positioning control can be achieved with a popular PLC controller. The control algorithm has been designed to minimize the program processing time (PLC cycle time) during the axis movement by introducing the open-loop control at the acceleration, travelling and most of the deceleration time and 3 precise closed-loop control for final positioning. The example was based on the actual, real-world application.
PL
W artykule omówiono zagadnienie sterowania napędami osi maszyn za pomocą sterowników swobodnie programowalnych (PLC). Sterowniki cyfrowe, do jakich należą PLC, wprowadzają do układu sterowania opóźnienie równe co najmniej czasowi przetwarzania programu. Ogranicza to obszar ich zastosowania do przypadków, gdzie prędkość ruchu lub dokładność nie mają znaczenia krytycznego. Równocześnie sterowniki cyfrowe mają wiele zalet. Sprawiają one, że często stosowane są w małych i średnich systemach wytwórczych. Przedstawiono sposób sterowania osiami maszyny sterownikiem PLC. Algorytm sterowania zaprojektowano, przyjmując kryterium minimalizacji wpływu czasu przetwarzania programu na prędkość ruchu osi i jakość pozycjonowania. Idea sterowania polega na zastosowaniu algorytmu hybrydowego łączącego zalety sterowania w torze otwartym i sterowania z zamkniętą pętlą sprzężenia zwrotnego. Przykład opracowano na podstawie rzeczywistej aplikacji przemysłowej.
W artykule poruszono zagadnienia związane z opomiarowaniem i automatyzacją rozległych obiektów, przede wszystkim obiektów przemysłowych. Omówione zostały główne problemy związane z przesyłaniem analogowych sygnałów z urządzeń pomiarowych i sterujących na duże odległości. Pokazano jak można je rozwiązać stosując technikę cyfrową (przetworniki analogowo-cyfrowe i cyfrowo-analogowe) oraz szeregowe łącza komunikacyjne. Omówiono krótko jeden z popularniejszych w kraju systemów do sterowania i akwizycji danych dla obiektów o rozległej architekturze - system serii ADAM™-4000 amerykańskiej korporacji Advantech Co., Ltd. Jako przykład zastosowania omówionych urządzeń przedstawiono budowę i zasadę działania układu do sterowania i nadzorowania pracy klimatyzacji w układzie rozproszonym.
W pracy przedstawiono własne, wdrożone rozwiązanie problemu automatyzacji sterowania i nadzorowania procesu wytwarzania sprężonego powietrza na potrzeby średniej wielkości systemu produkcyjnego. Opracowane rozwiązanie jest zgodne z podejściem Condition-Based Maintenance. Jego istotą było zintegrowanie funkcji sterowania bezpośredniego oraz nadzorowania przebiegu procesu w celu zapewnienia możliwie najlepszych warunków pracy maszyn i wydłużenia przez to okresu ich eksploatacji. Wdrożenie opisanego rozwiązania pozwoliło na: wyeliminowanie konieczności przebywania ludzi w środowisku o bardzo dużym poziomie hałasu, poprawę jakości procesu poprzez ustabilizowanie przebiegu jego podstawowych charakterystyk (zmiennych), zautomatyzowanie procedur obsługi sytuacji awaryjnych, zwiększenie niezawodności maszyn poprzez ich racjonalne wykorzystanie i zapewnienie prawidłowych warunków pracy, oraz dokumentowanie przebiegu procesu. Uwolnienie operatora od zadań sterowania i wyposażenie go w narzędzia wspomagające diagnostykę procesu spowodowały, że był on w stanie wcześniej wykryć zagrożenia dla przebiegu procesu (potencjalne awarie) i podjąć stosowne działania zaradcze.
EN
The paper presents the original solution of the control and monitoring system of the compressed air production plant. The plant was supplying the mid–size production system. The developed solution is consistent with the Condition–Based Maintenance approach. Its aim was to integrate the functions of direct control and monitoring of the process to ensure the best possible working conditions of machines (compressors) and to extend the period of their operation. The implementation of the described solution allowed: to eliminate the need for human presence in an environment with very high levels of noise, to improve the quality of the process by stabilising the course of its basic characteristics (variables), to automate the handling of alarm conditions, to increase machines' reliability through their rational use and ensuring proper working conditions, and to document the process. Freeing the operator from the common, repetitive control tasks and equipping him with diagnostic tools enabled him to detect threats (potential failures) sooner and to undertake appropriate corrective actions.
W artykule przedstawiono problem szeregowania operacji na poziomie operacyjnym oraz wykonalności harmonogramu produkcji generowanego przez system typu MRP. Planowanie na poziomie operacyjnym powinno odbywać się w torze zamkniętym z uwzględnieniem bieżącego stanu systemu wytwórczego. Nie jest natomiast możliwe uwzględnienie stanu systemu na etapie harmonogramowania przeprowadzanym w systemie MRP. Zaproponowano rozwiązanie polegające na wprowadzeniu dodatkowej, pośredniej warstwy sterowania oraz mechanizmów pozwalających na likwidację części współuzależnień pomiędzy planem a sposobem jego wykonania
EN
The phenomenon of increasing market competition as well as consumers' requirements forces each enterprise to undertake a process of changes. Business Process Modelling technique plays the supportive role in that operation. Model is a deliberate and conscious simplification of the reality. Modelling aims at creation of the tool for actual, real process analysis. There are four ways a nature of business process is perceived and for each one modelling methods are assigned. Mechanistic view includes such methods as DFD, RAD, IDEF0 or IDER9000. Business process as a complex system can be modelled using discrete simulations, Object-oriented modelling or High Level Petri Nets. System Dynamics considers business process as interacting feedback loops. Process as a social structure is difficult to model using currently used methods. Model is a part of decision making process. Its analysis delivers qualitative and quantitative results. Particularly useful is System Dynamics technique which lets represent hard and soft elements of the process in the model. Knowledge gathered through model examination is very useful in reality understanding and enterprise strategy development.
10
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
An automatic control system for the air compression plant, composed of seven compressors divided into two groups, was depicted in this paper. The system was designed to integrate the control, monitoring and diagnostic functions into one device and provide the system operator with a complete system control tool. The main purpose of the system was to enable the operator to prevent manual control and change his role into a system supervisor. The profits from the installation of the system were clearly visible as the machine failure rate dropped and all the critical process characteristics stabilized shortly after the system was implemented. The compressor plant could work autonomously for long periods of time and the performance of the entire plant has risen.
PL
Przedstawiono system automatycznego sterowania stacją wytwarzania sprężonego powietrza, złożoną z siedmiu wysokowydajnych sprężarek, podzielonych na dwie sekcje. Funkcje sterowania, monitorowania oraz diagnostyki zintegrowano w jednym urządzeniu, wspomagającym operatora w nadzorowaniu przebiegu procesu technologicznego. Głównym zadaniem opracowanego systemu było zautomatyzowanie działań sterujących realizowanych dotąd przez operatora oraz zamiana jego funkcji w nadzorcę procesu. Wdrożenie systemu automatycznego sterowania skutkowało wyraźnym zwiększeniem niezawodności pracy stacji oraz ustabilizowaniem wartości krytycznych charakterystyk jakości. Proces wytwarzania sprężonego powietrza przebiega z dużą wydajnością i w pełni automatycznie.
11
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W pracy przedstawiono opis rozwiązania problemu automatyzacji sterowania wytwarzaniem sprężonego powietrza na potrzeby lokalnego systemu wytwórczego. Istotą opisanego rozwiązania jest zintegrowanie funkcji sterowania bezpośredniego oraz nadzorowania przebiegu procesu w jednym systemie informatycznym. Wdrożenie opisanego rozwiązania pozwoliło na: wyeliminowanie konieczności przebywania ludzi w środowisku o bardzo dużym poziomie hałasu, zdalne nadzorowanie stanu procesu przez operatora systemu, poprawę jakości procesu poprzez ustabilizowanie przebiegu podstawowych charakterystyk, zautomatyzowanie procedur obsługi sytuacji awaryjnych, zwiększenie niezawodności maszyn poprzez ich racjonalne wykorzystanie, zapewnienie prawidłowych warunków pracy, archiwizację i dokumentowanie przebiegu procesu. W wyniku realizacji projektu zmianie uległa rola osób obsługujących sprężarkownię z operatorów na nadzorców - obsługa nie musi już sterować załączaniem maszyn i czuwać nad zapewnieniem zadanych wartości zmiennych procesowych. Uwolnienie operatora od zadań sterowania i wyposażenie go w narzędzia do diagnostyki procesu spowodowały, że jest on w stanie wcześniej wykryć zagrożenia dla przebiegu procesu i podjąć stosowne działania zaradcze.
EN
An automatic control system for the air compression plant composed of seven compressors divided into two groups was depicted in this paper. The system was designed to integrate the control, monitoring and diagnostic functions into one device and provide the system operator with a complete system control tool. The main purpose of the system was to free the operator from the manual control tasks and to change his role into a system supervisor. The profits from the installation of the system were clearly visible as the machine failure rate dropped and all the critical process characteristics stabilized shortly after the system implementation.
Referat przedstawia komputerowy system szeregowania dynamicznego przeznaczony do pracy w systemach wytwarzania typu warsztat o dowolnym stopniu automatyzacji.Szeregowanie operacji w systemie produkcyjnym pozwala zwiększyć wydajność oraz zmmejszyć koszty pracy systemu. Wydajność zwiększa się poprzez lepsze wykorzystanie zasobów (maszyn i urządzeń), obniżenie kosztów produkcji, można uzyskać poprzez zmniejszenie ilości operacji, transportowych i zmmejszenie czasu przebywania zadań (materiałów , wyrobów) w systemie. Przedstawiany system szeregowania jest przeznaczony do pracy w warstwie sterowania bezpośredniego i został tak zaprojektowany aby mógł możliwie w jak najkrótszym czasie reagować na zmiany w konfiguracji systemu (np. włączenia , wyłączenia maszyn) zapewniając równocześnie odpowiednią jakość szeregowania. Do rozwiązywania zadania szeregowania został zastosowany algorytm dynamiczny wykorzystujący funkcję kosztu do oceny pilności, zadania. . W rozwiązaniu docelowym system ten będzie współpracować z nadrzędnym układem sterowania gdzie przygotowane będą harmonogramy produkcji i określane terminy wykonania poszczególnych zadań. Działanie systemu zostało przetestowane na modelu elastycznego systemu wytwarzania symulującym pracę maszyn i systemu transportowego. Opisany w pracy model był w całości zaprojektowany i wykonany w czasie badań i pozwala na zasymulowanie typowych procesów spotykanych w przemyśle maszynowym. Opracowane równolegle z modelem komputerowe narzędzie symulacyjne pozwoliło przeprowadzić symulacje pracy systemu i zbadać jego zachowanie w różnych warunkach. Niektóre wyniki symulacji zamieszczone są w pracy.
This paper presents the characteristic of the production of sheet metal roofing tiles. The basic problem affecting the quality of the product was identified to be the repeatability of the metal sheet positioning and the cross ribbing. A measurement and control system was proposed for controlling the movement of the metal sheet and to automatically correct positioning errors. Presented results illustrate the effects of the solutions in the industrial environment.
PL
W pracy przedstawiono charakterystykę produkcji pokryć dachowych z blachy – blachodachówki. Wskazano podstawowe kryterium oceny jakości wyrobów: uzyskanie powtarzalności podziałki przetłoczeń poprzecznych. Przedstawiono rozwiązania układu do pomiaru przemieszczenia podawanej blachy, pomiaru podziałki przetłoczeń oraz rozwiązania automatycznego korygowania błędów pozycjonowania i nadzorowania linii wytwórczej. Przeprowadzono analizę efektów zastosowanych rozwiązań w warunkach przemysłowych.