Modelarea şi simularea proceselor de producţie - omtr.pub.ro · PDF fileProductie pe stoc Productie la comanda I ... • controlul • retuşuri ... procesul de fabricatie 5% Masina

1

Modelarea şi simulareaproceselor de producţie2 ore curs

2 ore laborator

titular curs prof. Adrian PASCU

Formarea notei

• 20% bonificaţie pt. prezenţă

• 40% activitate laborator

• 40% test final (la laborator)

2

Probleme generale alemanagementului producţiei

Modelarea si simularea proceselor deproducţie A. Pascu

3 Modelarea si simularea proceselor deproducţie A. Pascu

Ce este un produs ?

Pentru INTREPRINDERE

el constituie rezultatul unuiproces

Pentru UTILIZATOR

el constituie mijloculde satisfacere a uneinecesitaţi

4

TIPOLOGIA PROCESELOR DE PRODUCTIE

(dupa Woodward)

Pro

du

s u

nic

Ma

i mu

lte p

rod

use

Productie pe stoc Productie la comanda

IPROIECT

• Organizarea nu este fixa

• împlantare in jurul produsului

• costuri dificil de stapânit

• produse “pe masura”

• mijloace de productie universale

• personal polivalent

• diviziune a munciii redusa

• organizare dupa tehnologie

IIATELIER

(JOB-SHOP)

IIIPRODUC|IEDE MAS~

• mijloace si personalspecializate pe produs

• diviziune a munciiputernica

• organizare dupăprodus (linie defabricatie)

IVPROCESCONTINU

•mijloace specializate siautomatizate

•nu exista producţieneterminată

Modelarea si simularea proceselor deproductie A. Pascu

5

ECUATIILE FUNDAMENTALE ALE MANAGEMENTULUI PRODUCTIEI

Modelarea si simularea proceselor deproductie A. Pascu

TERMENUL PROMISCLIENTULUI

TERMENUL DELIVRARE

MARKETING•servicii maxime(calitate maximă)•variante şi stocmaxime•termene minime•preţ minim/calitatemaximă

FINANCIAR

•costuri minime

•stocuri minime

6 Modelarea si simularea proceselor deproductie A. Pascu

RISIPĂ (tot ce nu adaugă valoare produsului)

Surse de risipăOamenii

Materialele

Utilajele

Risipa

• producerea de produse inutile

• aşteptarea materialelor, cautarea sculelor

• inactivitatea (se priveste maşina functionând)

• producerea de rebuturi

• deplasari inutile

• transportul

• stocajul

• controlul

• retuşuri

• intreţinerea utilajelor

• timpi pentru reglaj şi schimbarea sculelor

• defecătari

• aşteptarea materialelor


STOCURILE MASCHEAZA DISFUNCTIONALITATI ALEPROCESULUI DE PRODUCTIE

Materii prime sisubansambluri

ProdusfinitProces de productie

Probleme decomunicare

Absenteism

Personalinsuficient calificat

Intarzieri ale furnizorilor

Timp consumat pentruschimbarea sculelor sidispozitivelor

Defectariale utilajelor

Rebuturi (defecte de calitate)


Viaţa unei piese inprocesul de fabricatie

5% Masina

95 %

Asteptare, transfer, depozitare

40 %

Prelucrare

60 %

Pozitionari, reglaje

Viaţa unei masini

Prelucrare Pozitionari, reglaje

50%15 % 35%

Opriri

9

Definiţia conceptului de«Inginerie concurentă »

• Este o abordare sistematică în proiectarea şidezvoltarea unui produs, care ia în consideraretoate elementele din ciclul de viată al acestuia, de laconcepţie pâna la retragerea acestuia din uz.

• Sunt integrate toate aspectele privind– produsul– procesul de fabricaţie– procesele suport ( întreţinere etc.)


10

• Dar, [n ultimii 20 de ani s-a impus stringent-anecesitatea economică de a pune mai eficientîn opera conceptul de inginerie concurentăpentru a face faţă cerinţelor majore ale triadeiCalitate -Costuri -Termene

Contextul istoric al conceptului deInginerie concurentă

• Teoria Ingineriei concurente nu este nouă– mereu au existat legaturi intre

compartimentele de proiectare şi cele defabricaţie

– Posibilitaţile tehnologice au sporit graţie apariţieinoilor progrese tehnice în proiectare (CAD, FEM ) şiîn prelucrarea datelor


11 Timp

Sch

imb

`ri

Răspunsul industriei la schimbarile de pe piaţă

1950Reconstructia postbelică

2002?...

1960Societatea de consumProduce cât mai mult

0

1020

3040

5 0

60 70 80

9 010 0

cool

stop

0

1020

3040

5 0

60 70 80

9 010 0

cool

stop

0

1020

3040

5 0

60 70 80

9 010 0

cool

stop

1970Şocul petrolierProduce cât mai ieftin

1980Piaţa mai pretenţioasăProduce cât mai bine

1990Piaţa mai volatilăProduce cât mai rapid

12

Procentajul dincosturidependente dedecizii

De ce inginerie concurenta ?• Importanţa fazei preliminare• Necesitatea lucrului in echipe

multidisciplinare integrate

Conceptiapreliminara

Costul total aldezvoltarii deprodus

100%

t

Finalul dezvoltariiPrima idee

Modelarea si simularea proceselorde producţie A. Pascu

13

Gradul delibertate inluarea deciziilorasupraproiectului

De ce inginerie concurenta ?• Pentru a putea decide mai târziu, având în

acelaşi timp informaţii cât mai devreme100%

t

Finalul dezvoltariiPrima ideie

Nivelul decunoştinţeasupraproiectului ( produsului)

tendinta


14

Viitorul ?

Knowledge BasedEngineering

CAD

A320

1987

Modelare3D

A340

1991

Machetavirtuala

A340-6002001

Produs siproces virtual

2005

A380


15Modelarea si simularea proceselor deproductie A. Pascu

Modelarea şi simularea• Definirea noţiunilor

16

SistemulSistem: - noţiune care poate fi definită numai vag(reprezintă ceea ce noi înţelegem prin aceasta )Exemple : în fizică - atomul, sistemul planetar

în inginerie - maşina, întreprinderea etc.

• un sistem analizat este o secţiune din lumea reală• întreaga lume se împarte în sistemul analizat şi lumeaînconjurătoare acestuiaO încercare de definiţie:

Modelarea si simularea proceselor deproduc\ie A. Pascu

Sistem = un număr de parţi componente care interacţio-nează în scopul îndeplinirii unei funcţii comune

17

Sistemele sunt compuse din componente- componentele pot fi la rândul lor compuse din

alte componente ( structură ierarhică)- componentele pot avea proprietăţi- proprietăţile care se modifică sunt denumite

variabile de stare- starea unui sistem - este furnizat` de mul\imea

valorilor pentru variabilele de stare, la un moment dat.

Clasificarea sistemelor:• naturale / artificiale ( ex. biotop / fabrică)

• deschise / închise

• statice / dinamice

• pentru sistemele dinamice continue / discreteModelarea si simularea proceselor deproduc\ie A. Pascu

18

Modelul• Alternativa la observarea unui sistem S este studiul unuisistem înlocuitor S’ ( care este mai simplu decât S)• Definiţie: (după Niemeyer) : Modelele sunt sisteme materiale sauimateriale care reprezintă alte sisteme, astfel încât esteposibilă o manipulare a structurilor construite si a stărilor lor.•Trecerea de la sistemul original la model implică oabstractizare si o idealizare (simplificare) a sistemului, folosităîn locul sistemului însusiClasificarea modelelor : - mental

- verbal ( descriere detaliată )- grafic ( desen, fotografie)- material (machetă)- formal ( descriere prin simboluri cu legături matema- tice si logice Modelarea si simularea proceselor de

producţie A. Pascu

19

• Pe model se pot testa o mulţime de idei• Este de preferat să se greşească pe

calculator, unde costă putin, în loc să segresească pe sistemul real, unde costă mult

Altă clasificare:

- static / dinamic

- determinst / stochastic

- continuu / discret / mixt

• Modelul are două părţi:- fizică ( corespunzătoare desenului, pictogramelor - iconurilor)- logico/matematică — ipoteze cantitative şi logice, aproximări


20

Simularea• Un termen foarte larg, legat de abordarea unor

probleme concrete• Definiţie (după Krüger) : realizarea de experimente pe un

model, în locul utilizării sistemului original• Implică existenţa unui model — (validatea ?) (GIGO)• Simularea se foloseste atunci când nu se poate aspira

la o soluţie analitică:– Nu furnizează rezultatele exacte (rău)– Permite crearea unor modele complexe, apropiate

de sistemele reale (bine)• Un răspuns aproximativ la o problemă exactă este mai

bun decât un răspuns exact la o problemăaproximativă


21

Domenii de aplicare• Procese de producţie — organizare, amplasare

utilaje etc.• Organizarea operaţiilor cu personal de servire:

– Bănci, restaurante fast food, benzinării, oficiipostale, ...

• Distribuţie şi aprovizionare• Spitale, servicii de urgenţă• Sisteme de calculatoare• Telecomunicaţii• Aplicaţii militare• Servicii publice

– planificarea evacuărilor– evenimente sportive


22

Pentru sisteme de producţie• Modelarea fluxului /procesului fizic, actual

sau planificat• Studierea performanţelor acestuia

– măsurare– îmbunătăţire– proiectare (dacă nu există un proiect)– este posibil şi un control în timp real

• Se pot studia diverse variante ( un “joc”cu sistemul


23

Simularea computerizată• Este o metodă pentru studiul unei varietăţi largi

de modele de sisteme din lumea reală– foloseste calculul numeric pe calculator– foloseste un software pentru a reprezenta

operaţiile si caracteristicile sistemului• In practică, este vorba de proiectarea si creareamodelului computerizat pentru proces şi de realizareaunor experimente bazate pe calculul numeric efectuatde calculator• Puterea reală a metodei constă în posibilitatea deabordare a unor sisteme complexe


24

Popularitatea metodei• Conform unui studiu efectuat de

Departmentul de cercetări operaţionale alUniv. CWR (1979), care a vizat 137 firmemari, în clasificarea metodele de lucru folositea rezultat:

1. Analiza statistică (o folosesc 93% din firme)2. Simularea (84%)

Un studiu similar din 1989, plaseazăsimularea pe primul loc

• se estimează că 75% din puterea de calcul instalatăeste utilizată în diferite tipuri de simulări.


25

Diferite tipuri de simulări• Static vs. Dinamic

– joacă timpul un rol in model ?


• Modificări continue vs. Modificari discrete“Starea” sistemului se modifică continuu saunumai la anumite momente în timp ?

• Deterministă vs. Stohasticătoate elementele sunt sigure sau există şiincertitudini ?

• Simulările cele mai utilizate sunt: Dinamice, cuModificări discrete, şi Stohastice

Documents

Modelarea şi simularea proceselor de producţie - omtr.pub.ro · PDF fileProductie pe stoc Productie la comanda I ... • controlul • retuşuri ... procesul de fabricatie 5% Masina