Symulacja dyskretna (2)Zapoznanie

z oprogramowaniem symulacyjnym Arena 14.0

Dr inż. Justyna Uziałko-Mydlikowska

Kolejne moduły przepływu w Arenie (Flowchart Modules)

Decide (moduł decyzji)

Assign (moduł przypisania)

Record (moduł licznikowy)

Kolejne moduły danych w Arenie(Data Modules)

Attributes (atrybuty) Schedule (schematy) Resources (zasoby) Statistical Accumulators (liczniki

statystyczne) Simulation Clock (zegar symulacyjny)

Zadanie – Montaż i testowanieSystem przedstawia końcowe operacje produkcji dwóch różnych

części elektronicznych. Części te zostały już wykonane mechanicznie i w analizowanym systemie będą poddawane montażowi.

CZĘŚCI TYPU ACzęści pierwszego rodzaju (A) są produkowane w pobliskim dziale,

na zewnątrz tej części systemu, która poddana jest modelowaniu iprzybywają do systemu zgodnie z rozkładem wykładniczym o średniej 5min.

Po przybyciu są one transportowane do miejsca, w którym następuje przygotowanie do produkcji (Obszar przygotowania A); tam część jestwygładzana i czyszczona, a cały proces przebiega zgodnie z rozkłademtrójkątnym o parametrach (1, 4, 8).

Zadanie – Montaż i testowanieSystem przedstawia końcowe operacje produkcji dwóch różnych

części elektronicznych. Części te zostały już wykonane mechanicznie i w analizowanym systemie będą poddawane montażowi.

CZĘŚCI TYPU BCzęści drugiego rodzaju (B) są produkowane w innym budynku,

również na zewnątrz tej części systemu, która poddana jest modelowaniu i przybywają do systemu w partiach po 4 sztuki zgodnie zrozkładem wykładniczym o średniej 30 min.

Po przybyciu są one transportowane do miejsca, w którym następuje przygotowanie do produkcji (Obszar przygotowania B); tam partie te sąrozdzielane na cztery osobne sztuki, które poddaje się następniewygładzaniu i czyszczeniu, a cały proces przebiega zgodnie zrozkładem trójkątnym o parametrach (3, 5, 10).

Zadanie – Montaż i testowanieSystem przedstawia końcowe operacje produkcji dwóch różnych

części elektronicznych. Części te zostały już wykonane mechanicznie i w analizowanym systemie będą poddawane montażowi.

MONTAŻPo odpowiednim przygotowaniu części poddawane są montażowi, a

następnie testowaniu; w zależności od rodzaju części, wszystkie teczynności dla części typu A odbywają się zgodnie z rozkładem TRIA(1, 3, 4), a dla części typu B według rozkładu WEIB(2.5, 5.3).

Badania wykazują, że w sumie 91% zmontowanych iprzetestowanych części nadaje się bezpośrednio do wysyłki (DOBRE). Pozostałe 9% podlega rozmontowaniu, odpowiedniemu poprawieniu iponownemu montażowi oraz testowaniu (EXPO(45 min)). 80% z tychczęści kwalifikuje się do wysyłki (POPRAWIONE), pozostałe 20% jestODRZUCONE.

Co nas interesuje?

statystyki dotyczące wykorzystania zasobów, długości kolejek (liczba części oczekujących w kolejkach,

czasy oczekiwania w kolejkach), całkowity czas pobytu w systemie części DOBRYCH,

POPRAWIONYCH i ODRZUCONYCH.

Zakładamy, że eksperyment symulacyjny trwa 1920 minut

(cztery zmiany po 8 godzin).

Jak zbudować model?

Część A

EXPO(5)

Część B

EXPO(30)

Przygotowanie części A

Przygotowanie części B

TRIA(1, 4 , 8)

TRIA(3, 5, 10)

Montaż i testowanie

Część ATRIA(1, 3, 4)

Część BWEIB(2.5, 5.3)

Naprawa

EXPO(45)

20%

80%

9%

91%

ODRZUCONE

POPRAWIONE

DOBRE

Moduł Assign czasu przybyciaczasu montazu iPrzypisanie A

przypisanie atrybutów zgłoszeniom, na które następnie można powołać się w dalszej części modelu, np. Czas obróbki na stanowisku i odwołanie się do tak zdefiniowanego procesu w module Process

możliwość wyznaczenia całkowitego czasu pobytu w systemie danego typu zgłoszenia przez nadanie atrybutowi Czas przybycia wartości: TNOW (konieczne jest również odpowiednie odwołanie w module Record)

możemy też zastosować w jednym modelu dwa rodzaje liczników

należy ponadto pamiętać o nadaniu modułowi odmiennej nazwy dla każdego zgłoszenia

Moduł Assign czasu przybyciaczasu montazu iPrzypisanie A

Moduł Assign czasu przybyciaczasu montazu iPrzypisanie A

Moduł Decide

umożliwia rozdział zgłoszeń w modelu według określonych zasad:

wartości procentowych ze względu na spełnienie pewnych warunków

w zależności od przyjętego sposobu notacji, kieruje odpowiednie zgłoszenia do określonych modułów, przypisując im wartości True lub False

należy ponadto pamiętać o nadaniu modułowi odmiennej nazwy dla każdego zgłoszenia

True

False

poprawyWykrycie czesci do

0

0

Moduł Decide True

False

odrzucenia?Ile czesci do

0

0

Moduł Record produkcjiProces

0

Nazwa atrybutu, która pojawiała się w module Assign

Typ modułu, który umożliwia wyznaczenie całkowitego czasu od danej chwili do wskazanego momentu

Moduł Record systemopuszczajce

Czesci

0

umożliwia zliczenie różnego rodzaju wartości, np. całkowitego czasu pobytu danego zgłoszenia w

systemie (Type: Time Interval) całkowitej liczby sztuk, liczby osób (zgłoszeń)

przebywających w modelu (Type: Count) w przypadku zliczenia całkowitego czasu pobytu danego

zgłoszenia w modelu, należy pamiętać o „współpracy” z modułem Assign

należy ponadto pamiętać o nadaniu modułowi odmiennej nazwy dla każdego zgłoszenia

Moduł Process (proces montażu i testowania)

Powiązanie modułów Assign i Process poprzez atrybutCzas montażu i testowania)

Moduł Process (proces naprawy)

Wybranie opcji: Seize Delay Release wymaga dodania pola Resource

Parametry symulacji

Analizujemy czas pracy systemu w ciągu dwóch dni (2 dni po 2 ośmiogodzinne zmiany)

Parametry symulacji

Należy pamiętać o odznaczeniu opcji: Processes w celu uzyskania informacji o przebiegu procesów

Animacja zgłoszeń

Po wybraniu modułu: Entity w pasku narzędzi z lewej strony u dołu ekranu mamy możliwości edytowania animacji zgłoszeń

Animacja zasobówPo wybraniu ikony: Resource w pasku narzędzi z góry ekranu

mamy możliwość edytowania animacji zasobu

Jak powinien wyglądać model?

Jakie wyniki uzyskaliśmy?

Wykorzystanie zasobów

(Instantaneous Utilization)

Zasób Średnia Przedział ufności

Przygotowujący A 0,8605 0,06

Przygotowujący B 0,8806 0,11

Zajmujący się montażem i testowaniem

0,8661 0,02

Zajmujący się naprawą

0,9157 0,08

Wykorzystanie zasobów

(Scheduled Utilization)

Zasób Średnia Przedział ufności

Przygotowujący A 0,8605 0,06

Przygotowujący B 0,8806 0,11

Zajmujący się montażem i testowaniem

0,8661 0,02

Zajmujący się naprawą

0,9157 0,08

Jakie wyniki uzyskaliśmy?

Czas oczekiwania w kolejkach(Waiting Time)

Kolejki do następujących

procesów:

Średnia

(min)

Przedział ufności

Kolejka do przygotowania części A

11,7958 4,57

Kolejka do przygotowania części B

69,9197 45,00

Kolejka do montażu i testowania

2,6226 0,95

Kolejka do naprawy 298,42 127,29

Ilość zgłoszeń oczekujących w kolejkach

(Number Waiting)

Kolejki do następujących

procesów:

Średnia Przedział ufności

Kolejka do przygotowania części A

2,4286 1,08

Kolejka do przygotowania części B

10,7038 7,86

Kolejka do montażu i testowania

0,9103 0,33

Kolejka do naprawy 9,6580 3,64

Jakie wyniki uzyskaliśmy?

Całkowity czas „pobytu w procesie” przypadający na jedną część

(Total Time Per Entity)

Rodzaj procesu: Średnia (min)

Przedział ufności

Przygotowanie

części A

16,0732 4,49

Przygotowanie

części B

76,0051 45,29

Proces montażu

i testowania

5,1240 0,96

Proces naprawy 334,05 128,50

Liczba części, które „weszły” do kolejnych procesów

(Number In)

Rodzaj procesu: Średnia (min)

Przedział ufności

Przygotowanie

części A

389,20 33,31

Przygotowanie

części B

285,60 34,33

Proces montażu

i testowania

666,40 21,90

Proces naprawy 60,60 9,36

Jakie wyniki uzyskaliśmy?

Całkowity czas pobytu w modelu wszystkich rodzajów części (User Specified/Tally/Interval)

Rodzaj części: Średnia

(min)

Przedział ufności

Części DOBRE 47,3075 19,70

Części POPRAWIONE 439,74 209,93

Części ODRZUCONE 377,38 110,58

Modyfikacja modelu

dokładne określenie czasu pracy pracowników (praca na dwie zmiany; gdzie w czasie drugiej zmiany na stanowisku naprawczym pracuje dwóch pracowników) => analiza harmonogramu pracy pracowników

wystąpienie przerw w pracy (maszyna do montażu czasami się psuje; średni czas pomiędzy przestojami wynosi 120 minut, a jego rozkład jest wykładniczy; czas przeznaczony na naprawę również charakteryzuje się rozkładem wykładniczym, ale o średniej 4 minuty)

Jak przeprowadzić modyfikacje?

zmiana parametrów w Replication Parameters (zdefiniowanie 16-godzinnego dnia pracy; przeprowadzenie eksperymentu dla 10 dni)

zmiany w sposobie pracy pracowników (moduły Schedule i Resource)

Parametry symulacji

Rodzaje opcji w module Resource

Ignore – natychmiast zmniejsza pojemność zasobu, mimo tego, że zasób jest aktualnie przypisany do zgłoszenia; nie ma to wpływu na zmiany w obsłudze – proces przebiega tak, jak zaplanowano (gdy zasób jest zwalniany przez zgłoszenie, zmienia się w stan Inactive), jedynie przerwy w obsłudze mogą być krótsze (w porównaniu z przypisanym rozkładem)

Wait – czeka ze zmniejszeniem pojemności do chwili, gdy zgłoszenie opuści zasób; dlatego przerwa może zacząć się później, ale jej długość będzie zgodna z ustalonym planem

Preempt – wiąże się z zatrzymaniem pracy zasobu (obsługa zostaje przerwana); zgłoszenie jest „przetrzymywane” przez program aż zasób stanie się osiągalny; opcja ta szczególnie nadaje się do modelowania planów (schematów) i przerw, ponieważ w wielu przypadkach produkcja części jest przerywana pod koniec zmiany oraz w przypadku awarii zasobu

Zmiany w sposobie pracy

Moduł Schedule

Zmiany w sposobie pracy

Typ schematu dotyczący pojemności zasobu.

Jest także typ: Arrival dotyczący schematu przybywania zgłoszeń do systemu.

Nowa wersja oprogramowania – bez opcji: Format Type

Zmiany w sposobie pracy

Edycja schematu poprzez klikanie zakresu (istnieje też możliwość edycji poprzez okienko dialogowe i arkusz kalkulacyjny) (2 sposób)

Pierwszy sposób

Zmiany w sposobie pracyPierwszy sposób

odniesienie do oznaczeń na osi Y

maksymalna i minimalna wartość na osi Y

odniesienie do oznaczeń na osi X

(30 godzin na osi X, czyli na wykresie będzie pokazany jeden 16-godzinny dzień i dodatkowe 14 „pustych” godzin)

Zmiany w sposobie pracy

Prawym przyciskiem myszki naciskamy komórkę Duration i wybieramy opcję: Edit via dialog

Drugi sposób

Uwzględnienie przerw w pracy (moduły Failure i Resource)

Polecenia do wykonania

Należy zbudować model podstawowy orazmodel zmodyfikowany i zebrać takie statystyki jak: wykorzystanie zasobów, długości kolejek, całkowity czas pobytu w modelu poszczególnych

części.Następnie należy porównać otrzymane wyniki z obydwu modeli i dokonać ich interpretacji.

Wskazówki do wykonania zadania domowego

Należy wykonać dwa modele – podstawowy i zmodyfikowany, który usprawniłby pracę działania danego systemu (usprawnienia mogą dotyczyć dodania pracowników, zmiany harmonogramu ich pracy).

Modele powinno się wzbogacić odpowiednią animacją (zgłoszenia, zasoby) oraz potrzebnymi zmiennymi i zegarem.

W sprawozdaniu należy zebrać wymagane w zadaniu statystyki (średnia wraz z przedziałem ufności) i skomentować otrzymane wartości (analiza odpowiednich raportów).

W sprawozdaniu konieczne jest porównanie obydwu modeli wg wybranych wartości (np. czasy oczekiwania w kolejkach, liczba części oczekujących w kolejkach, wykorzystanie zasobów), zaproponowanie zmian i opisanie, jak wprowadzone zmiany wpłynęły na poszczególne charakterystyki modelu.

Literatura

W. D. Kelton, R. P. Sadowski, D. A. Sadowski

„Simulation with Arena”, Mc Graw-Hill Companies, Inc., New York, 2002