Simulacija Procesa Pakovanja i Kontrole

Embed Size (px)

Citation preview

Sadraj

Sadraj................................................................................................................. 1

Uvod........................................................................................................................... 2 Metodologija izrade seminarskog rada je prikazana na slici 1..............................2 .................................................................................................................... 2 Slika 1. Metodologija izrade seminarskog rada....................................................2 1.Definisanje problema...............................................................................................3 2.Opis modela i modeliranje.......................................................................................5 3.Simulacija..............................................................................................................13 Zakljuak ................................................................................................................. 14 Literatura.................................................................................................................. 15

1

UvodSimulacija predstavlja oponaanje realnog sistema i svih procesa koji se odvijaju u okviru njega, uz mogunost praenja statistikih parametara. Svaku simulaciju karakterie formulacija problema, njegovo modeliranje, programiranje pomou raunara, simulacioni eksperiment, i na kraju interpretacija razeltata. Simulacija omoguava viestruko ponavljanje eksperimenta, jeftinije i bezbednije od eksperimenta na realnom sistemu, jednostavnost u odnosu na analitike tehnike itd. Metodologija izrade seminarskog rada je prikazana na slici 1.

Definisanje problema

Opis modela i modeliranje

Simulacija

Rezultati simulacije i njihova analiza (zakljuak)

Slika 1. Metodologija izrade seminarskog rada

2

1.Definisanje problemaSimulacijom se mogu obuhvatiti sistemi bilo koje veliine i kompleksnosti. Predmet simulacije ne mora biti ceo sistem, ve samo jedan njegov deo. Tako je u ovom sluaju, gde je predmet simulacije deo sistema koji je zaduen za pakovanje proizvoda. Iz proizvodnog dela sistema dolaze makete automobila koje je potrebno upakovati. Njihov dolazak je opisan eksponencijalnom raspodelom sa parametrom 0.75. Takoe je definisano da istovremeno dolaze po dva proizvoda. Makete su beskorisne bez prateih delova kao to su tokovi, daljinski upravlja, baterije. U daljem tekstu e biti rei samo o tokovima, da se nebi opet svi ovi elementi nabrajali. Tokovi u sistem pakovanja dolaze iz sektora nabake, odnosno nekog skladita koje fabrika ve poseduje a koje nema veze sa proizvodnim procesom. Ba kao i makete, i ovi elementi dolaze po eksponencijalnoj raspodeli sa parametrom 0.75. Po dolasku potrebnih elemenata sledi proces pakovanja u odgovarajue kutije. Ovaj proces podrazumeva obeleavanje kutija, ubacivanje proizvoda u kutije, njihovo obezbeenje, izdavanje uputstva za sklapanje(upotrebu)... Svaki proces definie nain njegovog odvijanja, o kojem e biti rei kasnije kada se budemo bavili konstrukcijom samog simulacionog modela. Nakon pakovanja sledi unutranji transport kliznicama(ovde se podrazumeva prenos od jednog do drugog radnog mesta koja su veoma blizu) pakovanja po odreenoj raspodeli, o kojoj e biti rei kasnije. Pakovanja sada dolaze do sledeeg procesa, a to je kontrola. Ovo je danas gotovo obavezan proces, koje kompanije znatno primenjuju. To proizilazi iz cilja svake kompanije da sve proizvode i pakovanja prekontrolie pre otpreme do potroaa, kako nebi dolo do reklamacija i nezadovoljstva. Kontrola obuhvata prebrojavanje svih elemenata u pakovanju, vizuelan utisak o ispravnosti, proveru specifikacije i ostale pratee dokumentacije koja se stavlja u pakovanje. Kontrolom je utvreno da 21 procenat pakovanja zahteva odreene korektivne akcije. To moe biti izazvano nedostatkom odreenih delova u njemu, ili ocenom kontrolora da pakovanje nije u dobrom stanju(kutije za pakovanje mogu biti oteenje, ili je spala njihova etiketa-obeleje). Pakovanja za koja je ocenjeno da nisu odgovarajua se moraju popraviti. Stoga, definie se proces vezan za popravku, koji svojim resursima ispunjava zadatak. Nakon popravke pakovanja, sledi njegova otprema. Ostatak pakovanja, tj. 79 procenata je ispravno, pa se mogu odmah proslediti u otpremu.

3

Na slici 2. Je dat ematski prikaz opisane situacije.

Slika 2. ematski prikaz opisanog problema Treba napomenuti da se ova situacija odnosi samo na jedan deo lancu proizvodnje i isporuke proizvoda krajnjem kupcu. Izlaz iz ovog modela moe biti ulaz u sistem ukrupnjavanja. I ovaj sistem se moe opisati adekvatnom simulacijom.

4

2.Opis modela i modeliranjePre ubacivanja modula na radnu povrinu, potrebno je uneti podeavanja vezana za period posmatranaj simulacije. U opciji Run, biramo pod opciju Setup. elimo da nam broj replikacija, odnosno perioda posmatranja bude 3, pa je tu vrednost potrebno upisati u polje Number of replications. Vremenske jedinice u kojima se vri simulacija su minuti, pa je i to potrebno izabrati u padajuim opcijama. Warm up period, odnosno period stacionarnosti sistema je 2, pa to piemo u odgovarajuem polju. Duina replikacije je mala, odnosno 60 minuta. Radi se o sistemu sa karakteristinim radnim vremenom zbog kratkog procesa proizvodnje. Na slici 3. Je dat prikaz ovih podeavanja.

Slika 3. Poetna podeavanja Ulaz maketa i tokova se simulira modulima Create. Poto delovi dolaze sa dve razliite lokacije, sektora kompanije, potrebno je uvesti posebne module: jedan za makete, drugi za tokove. Popunom polja Name dajemo do znanja ta to ulazi u model, a upisivanjem odgovarajuih rei u polju Entity type definiemo koji entitet ulazi u model. Time between arrivals su polja koja se moraju popuniti kako bi se definisao ulazni potok maketa i tokova. Bira se Expo (eksponencijalna) raspodela, sa parametrom 0.75(polje value). (Slika 4.)

5

Vremenske jedinice su minuti, poto se radi o radno intezivnom procesu. Poto se istovremeno pojavljuju po dva dela za pakovanje, potrebno je to definisati u polju Entities per arrival, upisivanjem ovog broja. (Slika 4.)

Slika 4. Definisanje ulaznog potoka Elementima koji stiu je potrebno dati odgovarajue obeleje. U te svrhu koristimo modul Assign, koji ima zadatak da entitete obelei. Posle prevlaenja potrebno je ove module spojiti sa modulima Create, pomou opcije Connect. Prvi Assign modul dobija ime "Dodela 1" jer je on namenjen maketama. Add dugme omoguava da se izabere slika koja e se dodeliti entitetu, i njegovo ime. Ime je maketa, dok se slika dodaje ponovnim klikom na dugme Add, odabirom Picture Type, i daljim izborom odgovarajue slike(u naem sluaju je to Picture.Red Ball). Podeavanja za drugi Assign modul su slina, pa zbog toga nisu obuhvaenja posebnim objanjenjima. Slika 5. se bavi ovim podeavanjima.

Slika 5. Podeavanja Assign modula

6

Sada ve obeleene komponente su spremne za proces pakovanja, to znai da se u model uvodi modul Process. Ovo je proces koji podrazumeva angaovanje odreenih resursa, pa je zbog toga izabrana opcija Seize Delay Release. U njoj je definisan resurs, odnosno, reeno je da resurs predstavljaju radnici za pakovanje. Klikom na dugme Add dolazimo do ovih podeavanja, dok klikom na Edit moemo izvriti eventualne promene ovih podeavanja. Raspodela po kojoj se vri opsluga je diskretna, tako da se 70% pakovanja formira za 20 sekundi, a ostatak za 16 sekundi. Navedeni podaci su upisani u polja oblasti Delay Type koja je namenjena iskljuivo podeavanjima vezanim za raspodele. Na slici 6. Je dat prikaz unosa ovih podataka.

Slika 6. Definisanja resursa i naina odvijanja procesa pakovanja Upakovani proizvodi se sada alju na kontrolu. Pre toga entitetima treba dodeliti sliku u vidu kutije, kako bi se vizuelno obeleili. (Slika 7. Desno). Osim slike, diskretnom raspodelom je definisan nain njihovog nailaska u ovaj proces. Potrebno je izabrati Attribute, dati mu ime, i u polju New Value upisati raspodelu nailaska, to je prikazano na slici 7.

Slika 7. Definisanje nailaska kutija i davanje slike entitetu

7

Na kraju podeavanja, ovaj modul izgleda kao na slici 8.

Slika 8. Podeavanja u modulu Assign Sledei korak jeste ubacivanje modula Process, kako bi se simulirao proces kontrole. Ovaj proces kratko traje, ali je izuzetno bitan, jer od njega zavisi dalji tok proizvoda. Opet se koristi opcija Seize Delay Release, jer imamo rezerviranje resursa. Na novi resurs predstavljaju radnici kontrole. U dodatnim podeavanjima biramo Resource(Type podruje), dok u polju Resource name piemo naziv resursa. Polje Quantity je vezano za broj radnika kontrole. Slika 9.

Slika 9. Definisanje resursa u procesu kontrole Biramo Expression (polje Delay Type), Seconds(polje Units).Opsluga se vri po sledeoj raspodeli: DISC(0.45,2,1,3). Zbog toga je ovu vrednost potrebno upisati u polje Expression. Navedena podeavanja su prikazana na slici 10.

Slika 10. Podeavanja opsluge u procesu kontrole8

Kontrolor na licu mesta odreuje u kakvom je stanju pakovanje. Utvreno je da 21 procenat svih pakovanja zahteva odreenu doradu, dok ostalih 79 procenata moe direktno da ide na otpremu. Sada na scenu stupa Decide modul, kojim je omogueno ovo razvrstavanje. Poto imamo samo dve mogunosti, biramo da tip razvrstavanja bude 2-way by Chance. U polju Percent True upisujemo nau vrednost, tj. broj 21 koji predstavlja procenat pakovanja kojima je potrebna popravka. Program dalje sam zna koliki je procenat ispravnih pakovanja. Ovo znai da e se na jednom izlazu ubaenog Decide modula nai 21 procenat pakovanja koja je potrebno popraviti dok e se na drugom izlazu nai ostatak pakovanja. Na slici 11. Dat je prikaz podeavanja kojima se upuuju pakovanja.

Slika 11. Podeavanja u okviru Decide modula Pakovanja koja su ispravna sada idu na otpremu, i time naputaju model. Pre nego to napuste sistem, potrebno im je dati odgovarajue obeleje, kako bi se znalo o kojim pakovanjima se radi. Zbog toga se uvodi modul Assign, kojim definiemo Entity Type, i upisujemo ime entitetu. Osim imena, dodeljujemo i sliku, zbog vizuelnog razlikovanja. U opciji Type biramo Entity picture, a ispod u opciji Entity Picture biramo opciju Picture.Box. (Slika 12.)

Slika 12. Dodela obeleja ispravnim pakovanjima Ovaj modul na kraju podeavanja mora izgledati kao na slici 13.9

Slika 13. Izgled Assign modula za isravna pakovanja Ovako obeleeni entiteti idu u modul Dispose, kojim se oznaava kraj modela. U polju name upisujemo "Otprema", kako bi se videlo da je taj modul vezan za otpremu. Izgled podeavanja ovog modula je dat na slici 14.

Slika 14. Podeavanja modula Dispose Defnisali smo tok ispravnih pakovanja, meutim, potrebno je neispravna pakovanja popraviti, dodatno ih obeleiti, pa tek onda poslati u otpremu. Za ovaj zadatak je zaduen modul Process, kojem dajemo ime "Popravka". Definiu se resursi na ve objanjen nain ,jer je u pitanju proces koji obavljaju ljudi. Radnici za popravku ovde predstavljaju resurse. Ono to je ovde posebno btno jeste raspodela po kojoj se odvija proces popravke. U pitanju je trijangularna raspodela. Ova raspodela ima tri parametra: Minimum, Most Likely, Maximum. Most Likeky je vrednost oko koje e se raspodela kretati, sa odreenim odsutupanjima(Minimum i Maximum). U naem sluaju, srednja(idealna vrednost) je 15, dok je minimum 13, a maksimum 18. Upravo ove vrednosti upisujemo u polja Minimum, Most likely, Maximum. Takoe je potrebno izabrati da vremenske jedinice budu sekunde. (Slika 15).10

Slika 15. Podeavanja procesa popravke Popravljenim pakovanjima je potrebno dati obeleje u vidu imena i slike. Podeavanja koja je potrebno izvriti su prikazana na slici 16.

Slika 16. Podeavanja Assign modula Histagrami su jedna od stvari koje proces simuliranja ine zanimljivijim. Njihov osnovni zadatak je da pokau raspodelu po kojoj se neka pojava odvija. U naem sluaju te pojave se procesi11

pakovanja i kontrole. Navedeni procesi se odvijaju po diskretnoj raspodeli, pa je mogue korienje ovog dijagrama. Kada elimo da podesimo ove diagrame, najbitnije je da pravilno ispunimo polje Expression. Tu je potrebno upisati ime procesa koji se posmatra i u produetku dopistati: ".WIP". Menjanjem vrednosti u poljima Minimum, Maximum, Cells, utiemo na prikaz naeg diagrama. Na slici 17 je dat prikaz podeavanja diagrama za dva procesa koja posmatramo.

Slika 17. Podeavanja Histograma Broj entiteta u redu je praen preko diagrama Level. Oni pokazuju nivo proizovoda koji su na ekanju. I kod njih je vano upisati ime procesa koji se posmatra i u produetku dopistati: ".WIP". Sva podeavanja vezana za maksimume i minimume su prikazana na slici 18.

Slika 18. Podeavanje diagrama level

12

3.SimulacijaOsnova svake simulacije je ispunjenje zadatka. Pod zadatkom u ovom sluaju se podrazumeva odreivanje potrebnih resursa kako na ekanju za pakovanje ne bude vie od 11 entiteta. Pored toga u redu za proces kontrole ne sme biti vie od 7 pakovanja, dok an popravku ne sme ekati vie od 5 pakovanjna. U poetku smo definisali da na svakom procesu radi po jedan resurs. Putanjem simualcije u rad istog trenutka se dolazi do zakljukada to nije dovoljno. Na podruju procesa se "nagomilava" veliki broj entiteta. Pored toga, nai Level diagrami preli su odreeni maksimum. Sve ovo dovodi do zakljuka da sistem ne funkcionie dobro, i da je potrebno poveati broj resursa. Modul Resource se koristi u ove svrhe. U odeljku Capacity moemo menjati broj resursa. Poto je odmah primeeno da nema dovoljno radnika na pakovanju, odluujemo da poveamo njihov broj za 5(sada ih ima 6). Takoe poveavamo broj radnika na kontroli, i sada ih ima 2, sve u cilju da ne bude vie od 7 pakovanaj na ekanju. Putanjem simulacije grafici su pokazali prelazak ciljne vrednosti, pa se zakljuuje da dodatan podeavanaj nisu dala oekivane rezultate. Sada uvodimo jo 10 radnika na pakovanju, tako da ih sada ima 16. U procesu kontrole ubacujemo jo jednog radnika, tako da ih sada ima3. Nakon putanja simulacije opet se dolazi do zakljuka da cilja vrednost kod pakovanja nije dostignuta(dozvoljeno je da najvie 11 eniteta bude u redu), meutim, nemamo vie prekoraenje u kontroli. Postupak se ponavlja sve dok se ne pronae optimalan broj radnika za pakovanje(na kraju se ispostavilo da je potrebno 25 radnika za pakovanje). Proces popravke od samog poetka je dobro funkcionisao sa jednim radnikom. Tokom itave simulacije broj paketa koji ekaju na popravku nije prelazio 5, to je naa ciljna vrednost. Na slici 19. Je dat prikaz modula Resource, sa optimalno podeenim brojem resursa.

Slika 19. Podeavanja modula Resource Za duplo intezivniji ulazni potok ovi resursi nee biti dovoljni. Da bi se ciljne vrednsoti postigle potrebno je izvriti njihovu dodatnu korekciju(poveati im broj). Isto vai i u sluaju poveanja broja elemanata koji istovremeno dolaze u sistem.

13

ZakljuakSimulacioni modeli su od izuzetnog znaaja prilikom analize logistikog sistema kada na njega utiu razni faktori. Njima je omogueno optimalno opisivanje performansi procesa. Promene stanja sistema su takoe obuhvaene simulacionim modelom, i na te promene stanja se moe uticati odreenim podeavanjima. Veliine koje smo u ovom modelu pratili su broj zauzetih mesta u redu, i broj ljudi koji je potreban da opslui procese. Menjanjem tih vrednosti, i putanjem simulacije vie puta dolo se cilja. Na polju logistike, da bi inenjeri mogli da odgovore na sve stroije zahteve korisnika poeljno je da oni poznaju i rade sa simulacionim softverima, koji mogu mnogo pomoi u reavanju tih sloenih zahteva, ime se postie zadovoljstvo korisnika i vei kvalitet usluge.

14

Literatura[1] Vidovi, M.: ''Objektno orjentisana simulacija", Saobraajni fakultet, Beograd, 2011. [2] Softverski paket Arena 7.01.

15