Prof. Ing. Maria Pia Fanti Dipartimento di Elettrotecnica ed Elettronica Politecnico di Bari AUTOMAZIONE INDUSTRIALE

Transcript

1 Prof. Ing. Maria Pia Fanti Dipartimento di Elettrotecnica ed Elettronica Politecnico di Bari AUTOMAZIONE INDUSTRIALE

2 Contenuti - Le funzioni di controllo - Funzionamento di un FMS - Pianificazione e scheduling - Un esempio 2

3 Funzioni del controllo Controllo dei pezzi e delle attrezzature di fissaggio Controllo del sistema di trasporto Controllo delle stazioni di lavoro e registrazione degli interventi di manutenzione Controllo numerico delle lavorazioni dei pezzi Controllo utensili: loro vita media e manutenzione Trasmissione di informazioni relative al funzionamento del sistema 3

4 Una rete di computer è un'interconnessione di computer autonomi. In un circuito di computer, computer funzionanti scambiano informazioni per raggiungere uno scopo. Una LAN è costituita da un insieme di questi circuiti che possono essere molto diversi tra loro per la loro applicazioni e diverse ubucazioni geografiche. Le LAN sono di solito create in un singolo edificio o al più in un gruppo di edifici. 4

5 FUNZIONAMENTO DELL'FMS (I) Mix di produzione: insieme delle parti da produrre compatibilmente alla capacità dell'impianto. A causa della capacità limitata dei magazzini utensili non è possibile lavorare contemporaneamente tutte le parti del mix. Bisogna dividere le parti in lotti in modo che ciascuna trovi nel sistema gli utensili necessari per essere lavorati. 1.Le parti sono caricate e scaricate dalle stazioni di carico/scarico. 2.I pezzi sono caricati sui pallet. 3.I pezzi sono trasportati alle macchine, contemporaneamente occorre trasportare utensili ed attrezzature. 5

6 Funzionamento dell'fms (II) 1.Il pallet è caricato sulla macchina 2.Le macchine eseguono le operazioni programmate su calcolatore. L'operatore può intervenire in maniera interattiva modificando i programmi in linea. Su monitor egli sovraintende alla corretta esecuzione di tutte le operazioni. Il calcolatore controlla lo stato di usura degli utensili, registra il tempo in cui un utensile lavora informando il sistema di controllo dell'opportunità di sostituzione. 6

7 Pianificazione e scheduling Pianificazione dei materiali e delle risorse. Si individuano tre livelli gerarchici: STRATEG IC LEVEL TACTICAL LEVEL OPERATIONAL LEVEL 7

8 Livello Strategico Si stabiliscono gli obiettivi finali della produzione (orizzonte temporale di alcuni mesi o anni). Decisioni su: le parti da produrre, le loro caratteristiche. Livello tattico Si deve garantire il corretto utilizzo delle risorse compatibilmente con gli obiettivi della produzione (orizzonte temporale delle settimane o dei mesi). La produzione è organizzata in base alle date di consegna, al fine di sfruttare al meglio le risorse. 8

9 Livello Operativo Problema dello scheduling della produzione che si descrive con quattro categorie di decisioni. 1.Sequencing: decisioni riguardanti come sequenziare i tipi di pezzi appartenenti ad uno stesso lotto 2.Timing: decisioni sugli istanti di ingresso dei pezzi nel sistema 3.Routing: scelta dei percorsi da associare ai pezzi 4.Priorità di servizio: priorità da assegnare ai pezzi che dovranno essere lavorati per primi. 9

10 Misure di funzionamento I Manufacturing Lead Time (MLT): tempo totale richiesto per lavorare il prodotto nel sistema di produzione. Esso è la somma dei tempi di setup, dei tempi di lavorazione, tempi di trasporto, tempi di attesa in coda. Work-in-Process (WIP): quantità di prodotti semilavorati che correntemente risiedono nel sistema. Una misura del WIP può essere ottenuta moltiplicando la velocità alla quale le parti fluiscono nella fabbrica per il MLT. Es: MLT=120 ore, velocità di 20pezzi/ora, WIP=120X20=2400 pezzi Il WIP dovrebbe essere basso, in modo da non bloccare nè far aspettare le macchine. 10

11 Misure di funzionamento II Utilizzazione delle macchine: Rapporto tra il tempo in cui la macchina è occupata ed il tempo totale di produzione. L'utilizzazione deve essere la più alta possibile, il tempo in cui la macchina è libera è considerato tempo sprecato ai fini della produzione. Throughput: Numero di pezzi prodotti per giorno o per ora (velocità di produzione). Ovviamente il throughput deve essere più alto possibile. Il reciproco del throughput è il tempo di produzione per unità di prodotto. 11

12 Caratteristiche: Come descrivere i Sistemi Flessibili di Lavorazione il sistema cambia le proprie condizioni operative in istanti diversi a causa dell'accadimento di alcuni "fatti" chiamati eventi. Gli FMS sono modellati come Sistemi ad Eventi Discreti. Modelli: reti di Petri, reti di code, automi. Un modo per descrivere il funzionamento degli FMS: la simulazione: 12

13 primo passo individuare le entità di base Come realizzare una simulazione di FMS - Le risorse (macchine, magazzini, entità di trasporto, ecc.). - Le attività di lavorazione (tipi di pezzi, procedure di lavorazione, ecc.) - I pezzi 13

14 Esempio b 1 m 1 s 11 s 12 b 4 j 1 b 2 m 2 s 21 s 22 b 5 u 2 j 4 u 1 b 3 s 31 m 3 b 6 j 3 j 2 14

15 m1, m2, m3, macchine b1, b2, b3, b4, b5, b6 magazzini s11, s12, s21, s22, s31 servitori u1, u2 carrelli Capacità dei magazzini = 2 le procedure di lavorazione: m1, m2, m3, m3, m2 tempo associato ad ogni operazione =10u.t. 15