Gyártórendszerek dinamikája

Méret: px

Mutatás kezdődik a ... oldaltól:

Download "Gyártórendszerek dinamikája"

Emília Faragó
7 évvel ezelőtt
Látták:

1 GYRD-7 p. 1/17 Gyártórendszerek dinamikája Gyártásütemezés: az ütemezések analízise Gantt-chart módszerrel, az optimalizálási feladat kitűzése és változatai, megoldás a kritikus út módszerrel Werner Ágnes Villamosmérnöki és Információs Rendszerek Tanszék wernera@almos.uni-pannon.hu

2 A gyártásütemezés feladatai GYRD-7 p. 2/17

3 GYRD-7 p. 3/17 Gyártási folyamat keretében megvalósuló tevékenységek: beszerzés raktározás anyagmozgatás technológiai tervezés termelő berendezések előkészítése munkahelyek megszervezése alkatrészek elkészítésének minden fázisa szerelés minőségbiztosítás stb.

4 GYRD-7 p. 4/17 A gyártásütemezés elvi problémakitűzése Adott: a gyártóberendezések halmaza (erőforrások, korlátosak): típus, gyártókapacitás a lehetséges műveletek halmaza műveletekre vonatkozó korlátozások: sorrendi, milyen típusú berendezésen hajtható végre a végtermék(ek): rendelésállománnyal, ami dinamikusan is változhat (a lehetséges kiindulási anyagok): rendelkezésre állással, ami dinamikusan is változhat Kiszámítandó: egy ütemezés, ami előírja, hogy milyen műveletet melyik berendezésen mikor hajtsunk végre idő vagy költség optimálisan

5 GYRD-7 p. 5/17 Speciális gyártásütemezési feladatok 1. Változó erőforrás-korlátozású dinamikus feladat Jellemzői: a rendelésállomány és a nyersanyagok rendelkezésre állása időben változó időben változó berendezés kapacitás és rendelkezésre állás minden időlépésben lokálisan megvalósítható megoldást keresünk Megoldható cselekvés tervezéssel

6 GYRD-7 p. 6/17 Speciális gyártásütemezési feladatok 2. Erőforrás-korlátozás nélküli statikus feladat Jellemzői: a rendelésállomány és a nyersanyagok rendelkezésre állása statikus (időben állandó) korlátlan berendezés kapacitás és rendelkezésre állás legkisebb végrehajtási idejű megoldást keresünk Van egyszerű, polinomiális időben kiszámítható megoldás

7 GYRD-7 p. 7/17 Egyszerű grafikus módszer a megjelenítésre és analízisre (Gantt chart)

8 GYRD-7 p. 8/17 Gantt táblázat - Gantt chart A leírás elemei: Feladatok: (kezdete, vége), előző feladat, erőforrás Erőforrások (személyek): feladathoz rendelhetők, lehet karbantartási (szabadság) idejük Nézetek: a leírás elemeiből Gantt táblázat PERT gráf Erőforrás-foglaltság táblázat

9 GYRD-7 p. 9/17 Gantt táblázat összeállításának menete az adott témának megfelelően meghatározzuk a tevékenységeket, meghatározzuk a folymat teljes átfutási idejét (határidejét), meghatározzuk az egyes munkalépések időszükségletét, feltárjuk az egyes munkalépések logikai összefüggéseit (mely lépések végezhetők párhuzamosan, egymást megelőzve, követve) fentiek figyelembe vétele mellett a tevékenységek időszükségletét vonallal jelöljük

10 GYRD-7 p. 10/17 Gantt táblázat felhasználási lehetőségei értékelemzési munkaterv, munkafeladat (művelet) hozzárendelése "x" géphez, munkások optimális hozzárendelése a munkafeladatokhoz, rendelés hozzárendelése "y" géphez, programozás időkorlátokkal, termelésirányítási feladatok megoldása, kutatási, fejlesztési feladatok rendszerben történő kezelése adott gazdálkodó egységnél, vállalkozói pénzügyi gazdálkodás, tervezés (pl. hitelkihelyezés ütemezése) stb.

11 GYRD-7 p. 11/17 Egy egyszerű példa Galuska-szaggató gyártás műveletei (Petri háló formájában) Nyel-lap Alap-lap Tpres1 (type Presgep1) Tpres2 (type Presgep1) Alap-tal Nyel Lyukfuras (type Furogep) Lyukas-tal Szegecseles (type Szegecselo) Lyukas-tal-nyellel Festes (type Festolakkozo) Galuska-szaggato

12 GYRD-7 p. 12/17 Gantt táblázat - példa Feladatok elhelyezése az időtengelyen minden feladat külön sorban időtengely vizszintes sorrendiség nyilakkal (automatikus időeltolás)

13 GYRD-7 p. 13/17 Mik a módszer erősségei és gyengeségei? Erősségek: szemléletes, könnyen áttekinthető formában ábrázolja az ütemtervet figyelembe vehető az összes tevékenység meghatározhatók a prioritások, függőségek, párhuzamosságok Gyengeségek: túl sok tevékenység vagy túl hosszú időtáv esetén bonyolulttá válhat az ábrázolás nem mindig képes ábrázolni a megfelelő öszefüggéseket

14 GYRD-7 p. 14/17 A program értékelő és átekintő módszer - PERT gráf A felírás lépései: a gyártásban szereplő összes tevékenység (feladat) meghatározása a tevékenységek sorrendjének meghatározása a függőségi kapcsolatok figyelembevételével a tevékenységek időtartamának becslése (optimista, legvalószínűbb, pesszimista becslés) az egyes tevékenységek várható idejének a kiszámítása a tevékenységi idők szorásnégyzetének a kiszámítása

15 GYRD-7 p. 15/17 PERT gráf - példa Feladatok egymásutánisági függéseinek leírása ok-okozati gráf formájában a feladatok a gráf csúcspontjai irányított él: előző feladatból az aktuális feladatba időbeliség: feliratokkal

16 GYRD-7 p. 16/17 Erőforrás foglaltsági táblázat - példa Erőforrás foglatságok elhelyezése az időtengelyen minden erőforrás külön sorban időtengely vízszintes konfliktus (több feladat igényelné ugyanazt az erőforrást) jelzése piros színnel

17 GYRD-7 p. 17/17 Erőforrás-korlátozás nélküli statikus ütemezés Kritikus út módszer

18 GYRD-7 p. 18/17 Kritikus út módszer - CPM CPM: Critical Path Method Adott az ütemezendő elemi műveletek halmaza (activity) minden elemi művelet előfeltételei (szintén elemi műveletek) parciális rendezés (egymásutániság) minden elemi művelet végrehajtási ideje Táblázatba rendezhető Grafikus leírás: CPM gráf élei megfelelnek az elemi műveleteknek (egy-egy értelmű megfeleltetés) csúcsok megfelelnek eseményeknek (rendszer-állapotok bekövetkezésének)

19 Kritikus út módszer A felírás lépései: meghatározzuk a projekt tevékenységeit a tevékenységeket hálóban szemléltetjük meghatározzuk a hálóba felvett egyes tevékenységek elvégzésének időszükségletét meghatározzuk a teljes feladat halmaz végrehajtásának időtartamát a tevékenységsorok hálódiagrambeli láncolatának időszükségleteit elemezve meghatározzuk a kritikus utat meghatározzuk a nemkritikus úton fekvő tevékenységek időtartalékait Kritikus út: a hálóterv legkisebb tartalékidővel rendelkező útvonala vagy tevékenységlánca. Mindig megkülönböztetett jelöléssel emeljük ki a terv többi - nem kritikus, ún. laza - útvonalai közül. GYRD-7 p. 19/17

20 GYRD-7 p. 20/17 Mik a módszer erősségei és gyengeségei? Erősségek: a projektet alkotó tevékenységekre összpontosít azonosítja a szükséges kapcsolatokat a tevékenységek között minden egyes tevékenység becsült időtartamát ábrázolja kiszámolja a leggazdaságosabb megvalósítási módot Gyengeségek: sok tevékenység esetén bonyolult az alkalmazása

21 GYRD-7 p. 21/17 Egy egyszerű példa D(2) (A,D) 5 I(2) (A,D,I) 8 A(3) (A) 2 E(3)!!D(0)!! I(2) (NIL) 1 B(4) 3 F(5) 6 J(1) 9 (B) (A,B,D,E,F) (A,B,C,D,E,F,G,H,I,J,K) C(5) (C) 4 G(4) K(5) H(6) 7 (B,C,G,H) Művelet Előfeltételek Idő (min) Művelet Előfeltételek Idő (min) A - 3 G B 4 B - 4 H C 6 C - 5 I D 2 D A 2 J D, E, F 1 E A 3 K G, H 5 F B 5 GOAL *

22 A kritikus út kiszámítása 1 Algoritmikusan, két menetben I. Előrefelé haladó számítás: legkorábbi bekövetkezési idők 1. A kezdő esemény kezdeti idejét nullára állítjuk 2. Minden műveletet akkor kezdünk, ha az előfeltételek teljesültek 3. Minden esemény legkorábbi bekövetkezési ideje (E i ) a beléje vezető műveletek befejeződési idejeinek maximuma II. Visszafelé haladó számítás: legkésőbbi bekövetkezési idők 1. A befejező esemény legkésőbbi bekövetkezési idejét a legkorábbira állítjuk 2. Minden művelet legkésőbbi bekövetkezési idejét a vég-esemény legkésőbbi bekövetkezési idejéből számítjuk, levonva belőle a művelet végrehajtási idejét 3. Minden esemény legkésőbbi bekövetkezési ideje (L i ) a belőle induló műveletek kezdő idejeinek minimuma GYRD-7 p. 22/17

23 GYRD-7 p. 23/17 Az egyszerű példa - előrefelé (A,D) 5 [5, ] I(2) (A,D,I) 8 [7, ] (A) [3, ] D(2) 2!!D(0)!! I(2) A(3) E(3) [0, ] [4, ] (NIL) 1 B(4) 3 F(5) 6 J(1) 9 (B) (A,B,D,E,F) (A,B,C,D,E,F,G,H,I,J,K) C(5) G(4) [9, ] max(5,6,9) [16, ] max(7,10,16) (C) 4 [5, ] H(6) K(5) 7 (B,C,G,H) [11, ] max(8,11)

24 GYRD-7 p. 24/17 Az egyszerű példa - visszafelé [0, 0] min(8,3,0) (NIL) 1 A(3) B(4) [3, 11 ] min(11,12) (A) 2 [4, 7 ] min(9,7) 3 D(2) E(3) F(5) (A,D) [5,14 ] I(2) 5!!D(0)!! I(2) 6 J(1) (A,D,I) 8 9 [7, ] C(5) (C) (B) 4 [5, 5 ] H(6) G(4) (A,B,D,E,F) K(5) (A,B,C,D,E,F,G,H,I,J,K) [9,14 ] min(15,14) [16,16 ] 7 (B,C,G,H) [11, 11 ]

25 GYRD-7 p. 25/17 A kritikus út kiszámítása 2 Csúszási idők 1. Eseményekre: a legkésőbbi és a legkorábbi bekövetkezési idő különbsége, S i = L i E i 2. Az i-edik eseményből a j-edikbe vezető műveletre: S ij = L j E i t ij ahol t ij a művelet végrehajtási ideje Kritikus út: azon műveletekből (élekből) áll, amelyek csúszási ideje nulla

26 GYRD-7 p. 26/17 Az egyszerű példa - kritikus út [0, 0] min(8,3,0) (NIL) 1 A(3) B(4) [3, 11 ] min(11,12) (A) 2 [4, 7 ] min(9,7) 3 D(2) E(3) F(5) (A,D) [5,14 ] I(2) 5!!D(0)!! I(2) 6 J(1) (A,D,I) 8 9 [7, ] C(5) (C) (B) 4 [5, 5 ] H(6) G(4) (A,B,D,E,F) K(5) (A,B,C,D,E,F,G,H,I,J,K) [9,14 ] min(15,14) [16,16 ] 7 (B,C,G,H) [11, 11 ]

Hasonló dokumentumok

Integrált gyártórendszerek

IGYR-7 p. 1/4 Integrált gyártórendszerek Gyártásütemezés: az ütemezések analízise Gantt-chart módszerrel, az optimalizálási feladat kitűzése és változatai, megoldás a kritikus út módszerrel, dinamikus