Esercizio d esame Petri e Gantt B

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1 Esercizio d esame Petri e Gantt B Una cella di lavorazione e montaggio portiere funziona nel seguente modo. Quando sono disponibili una quaterna Q scocca, portiera destra, portiera sinistra, portellone posteriore, viene effettuata una prima operazione di adattamento di portiere e portellone alla scocca: il risultato è una portiera destra PD, una portiera sinistra PS, un portellone PP e una scocca S, sulla quale dovranno poi essere montate esattamente le portiere e il portellone ad essa adattati. Le portiere subiscono due lavorazioni A1 e B1, che possono essere effettuate in parallelo su portiere diverse (destra o sinistra e/o appartenenti a quaterne diverse) e in serie in ordine qualsiasi su ciascuna portiera. I portelloni subiscono due lavorazioni A2 e B2, che possono essere effettuate in serie in ordine qualsiasi su ciascun portellone e in parallelo su portelloni appartenenti a quaterne diverse. Ciascuna operazione diversa ha bisogno di utensili specifici UAi e UBi (i=1,2) disponibili in copia unica. Effettuate le operazioni sulle portiere e il portellone, essi vengono montati sulla corrispondente scocca, a cui erano state adattate. Le operazioni di montaggio sono incompatibili fra di loro e con quelle di adattamento in quanto eseguite da uno stesso centro C. Quando esce dalla cella una carrozzeria montata, cioè una scocca con portiere e portellone lavorati e montati, un altra quaterna da adattare è resa disponibile (sugg.: rappresentare la disponibilità, prima dell adattamento, di ciascuna quaterna con un sol posto). Il sistema di trasporto e movimentazione si può considerare senza conflitti sulla 1 condivisione delle risorse e i relativi tempi sono trascurabili.

2 Esercizio d esame Petri e Gantt B Il sistema ha un controllo supervisore che garantisce una produzione ciclica e periodica di due copie di carrozzeria alla volta (sugg.: etichettare i posti di disponibilità di ciascuna quaterna con l indice della copia per cui è disponibile) e tale che le portiere destre delle due copie subiscono prima l operazione A1 poi la B1, quelle sinistre prima B1 e poi A1, mentre la prima copia del portellone subisce prima A2 e poi B2. e la seconda prima l operazione B2 poi la A2. Modellare il sistema con una rete di Petri senza conflitti marcata e temporizzata, con marcatura iniziale che porti il sistema a un regime periodico e in modo che la rete marcata sia viva, limitata e reversibile(sugg.: deve essere semplice ridurla a un grafo di sincronizzazione). FACOLTATIVO: Fare uno schizzo del diagramma di Gantt del centro di adattamento e montaggio e delle sei macchine che lavorano portiere e portellone in parallelo ipotizzando i seguenti tempi (in minuti): - adattamento: 3 - lavorazione A1 0 B1: 5 - lavorazione A2 0 B2: 10 - montaggio: 1 Calcolare il periodo di ciclo a regime. 2

3 Esercizio d esame Petri e Gantt B Il sistema ha un controllo supervisore che garantisce una produzione ciclica e periodica di due copie di carrozzeria alla volta (sugg.: etichettare i posti di disponibilità di ciascuna quaterna con l indice della copia per cui è disponibile) e tale che le portiere destre delle due copie subiscono prima l operazione A1 poi la B1, quelle sinistre prima B1 e poi A1, mentre la prima copia del portellone subisce prima A2 e poi B2. e la seconda prima l operazione B2 poi la A2. Legenda: Q I Q II C PD I PS I PP I PD II PS II PP II S I S II _d _lav quaterna per la prima copia quaterna per la seconda copia centro portiera destra, portiera sinistra, portellone post. per la prima copia portiera destra, portiera sinistra, portellone post. per la seconda copia scocca disponibilità (es: UA1_d sta per UA1 disponibile, C_d sta per C disponibile) lavorato/a 3

4 Sottorete STR1 che rappresenta i legami logici della lavorazione della prima copia Q I _d C_d STRT1 adattamento PD I PS I PP I S I UA1_d UA2_d A1 UB1_d B1 A2 UB2_d montaggio B1 A1 B2 Q I completato PD I lav PS I lav PP I lav 4

5 La Sottorete STR2 che rappresenta i legami logici della lavorazione della seconda copia, differisce dalla precedente solo nell ordine delle operazioni eseguite sul portellone posteriore PP II Q II _d C_d STRT2 adattamento UA1_d PD II PS II PP II S II UB2_d A1 UB1_d B1 B2 UA2_d montaggio B1 A1 A2 Q II completato PD II lav PS II lav PP II lav 5

6 Il centro C e gli utensili UA1, UA2, UB1 e UB2 sono condivisi dalle due sottoreti. La rete logica completa, ma senza il controllo di ciclo, può essere disegnata sinteticamente come segue: Q I _d C_d Q II _d STRT1 UA1_d STRT2 UB1_d UB2_d UA2_d Q I completato Q II completato 6

7 Il sistema ha un controllo supervisore che garantisce una produzione ciclica e periodica di due copie di carrozzeria alla volta. Si possono dare varie soluzioni per il controllo del ciclo di lavoro: I) Con cicli logici separati (*), opportunamente marcati, quando i tempi di lavorazione delle diverse operazioni sono simili (attenzione: adottare una marcatura che eviti conflitti iniziali): Q I _d STRT1 C_d UA1_d Q II _d STRT2 scarico/ carico UB1_d scarico/ carico UB2_d UA2_d Q I completato Q II completato (*)il controllo della condivisione delle risorse, che anche appartiene al supervisore, connette ovviamente i due cicli logici relativi al controllo di ciascuna quaterna 7

8 I) Gantt I I I I UA1 I I I I UB1 UA2 UB2 C I t 0 t 1 =3 t 2 t 3 =24 t 4 =28 (periodo di ciclo) In t 2 c è un conflitto che si ritiene risolto da un ritardo di ( è finito un po prima), mentre in t 3 il conflitto è risolto dal tempo di scarico/carico di Q II * se si cambiano le condizioni iniziali può non essere così A1 e B1 A2 e B2 montaggio adattamento I 8

9 II) Imponendo il mix produttivo con il sequenziamento della disponibilità di una quaterna per una copia, al completamento di quella dell altra (attenzione: adottare una marcatura che eviti conflitti iniziali): Scarico Q I / Carico Q II Q I _d STRT1 C_d UA1_d UB1_d Q II _d STRT2 Scarico Q II / Carico Q I UB2_d UA2_d Q I completato Q II completato 9

10 I) II)): stesso andamento temporale!* I I I I UA1 I I I I UB1 UA2 UB2 C I t 0 t 1 =3 t 2 t 3 =24 t 4 =28 (periodo di ciclo) In t 2 c è un conflitto che si ritiene risolto da un ritardo di ( è finito un po prima). In t 3 c è ancora conflitto? * se si cambiano le condizioni iniziali può non essere così A1 e B1 A2 e B2 montaggio adattamento I 10

11 III) Imponendo il mix produttivo con il sequenziamento della disponibilità di una quaterna per una copia, al completamento dell adattamento di quella dell altra (attenzione: adottare una marcatura che eviti conflitti iniziali): Q I _d STRT1 C_d UA1_d Q II _d STRT2 UB1_d UB2_d UA2_d Q I completato Q II completato 11

12 I) II) III): stesso andamento temporale!* I I I I UA1 I I I I UB1 UA2 UB2 C I t 0 t 1 =3 t 2 t 3 =24 t 4 =28 (periodo di ciclo) In t 2 c è un conflitto che si ritiene risolto da un ritardo di, mentre in t 3 il conflitto è risolto dal tempo di scarico/carico di Q II * se si cambiano le condizioni iniziali può non essere così A1 e B1 A2 e B2 montaggio adattamento I 12

13 IV) Creando 4 posti che rappresentano C_d per con marcatura iniziale e sequenziamento che diano la stessa evoluzione delle precedenti soluzioni C_d per adattamento Q I C_d per montaggio Q II C_d per montaggio Q I C_d per adattamento Q II Q I _d STRT1 UA1_d Q II _d STRT2 scarico/ carico UB1_d scarico/ carico UB2_d UA2_d Q I completato Q II completato 13

14 I) II) III) e IV): stesso andamento temporale!* I I I I UA1 I I I I UB1 UA2 UB2 C I t 0 t 1 =3 t 2 t 3 =24 t 4 =28 (periodo di ciclo) Nel IV) caso non ci sono conflitti, ma con un diverso seq. di C si riduce il periodo * se si cambiano le condizioni iniziali può non essere così A1 e B1 5 A2 e B2 10 I montaggio adattamento

15 Si noti che in tutti e quattro i casi le tre copie vengono lavorate in parallelo in dipendenza della marcatura iniziale. Questa può non essere una marcatura del ciclo che si stabilisce in regime periodico, che può istaurarsi dopo un transitorio. Per quanto riguarda le proprietà, queste possono essere analizzate molto semplicemente effettuando delle riduzioni che le mantengono anche se portano ad un modello che non rappresenta più tutte le attività del processo e del controllo. La via più semplice è ridurre la rete marcata ad un grafo di sincronizzazione collassando i gruppi transizione immediata inizio attività, posto attività in corso, transizione temporizzata fine attività, e quindi eliminando i posti di disponibilità delle risorse che diventano di ingresso e di uscita per le transizioni così ottenute. In tal modo se la rete marcata risulta essere un grafo di sincronizzazione è VIVA se ogni ciclo è marcato, REVERSIBILE e LIMITATA se ricoperta da cicli: è quello che succede per tutte le soluzioni tranne la terza. 15