hide random home http://www.fmi.uni-passau.de/~angela/OSIRIS.html (Einblicke ins Internet, 10/1995)

OSIRIS

Simulation von Fertigung, Lager, Montage und Transport


OSIRIS ist eine Modellbank des Simulationssystems SIMPLEX II. Sie beinhaltet Bausteine zum Aufbau von Modellen für die Fertigung, die Montage, die Lagerhaltung und den Transport.

OSIRIS wendet sich zunächst an den in der Simulation unerfahrenen Planer, der ein leicht bedienbares Instrument zur raschen Problemlösung benötigt. Zugleich ist OSIRIS aber auch ein Instrument für den erfahrenen Anwender, da Modifikationen, Erweiterungen und Ergänzungen ohne besondere Schwierigkeiten mit Hilfe der Modellbeschreibungssprache SIMPLEX MDL selbst durchgeführt werden können.

Es existieren zwei verschiedene Arbeitsumgebungen und Bedienoberflächen.

Der Modellaufbau erfolgt im Allgemeinen über eine graphische Bedienoberfläche. Der Anwender wählt die in seinem System vorhandenen Maschinen, sowie andere Elemente aus einer Menge von Standardbausteinen aus und plaziert sie auf dem Bildschirm. In einer Eingabemaske gibt er gegebenenfalls Parameter ein. Die C-Schnittstelle ermöglicht dabei das Einlesen von Systemdaten (beispielsweise Arbeitspläne) und den Anschluß an CAD-, PPS- und andere Systeme. Programmierkenntnisse sind nicht notwendig, da die Bausteine von Experten modelliert und ausgetestet wurden.

Auch ein in der Simulationstechnik unerfahrener Anwender ist in der Lage innerhalb kürzester Zeit anspruchsvolle Modelle aufzubauen.

Die Praxis hat jedoch gezeigt, daß manchmal spezielle Details des realen Systems mit den vorgefertigten Standardbausteinen nur unzureichend abgebildet werden können. Mit OSIRIS können verhältnismäßig problemlos Modellbausteine den tatsächlichen Gegebenheiten angepaßt bzw. neue Bausteine angefertigt werden, da es in der Sprache SIMPLEX MDL implementiert wurde und die entsprechende Arbeitsumgebung des Simulators SIMPLEX II vorhanden ist.

Eigenschaften von OSIRIS

Mit OSIRIS wird eine Struktur vorgestellt, die von einem objektorientierten Ansatz ausgeht. Sie kennt eigenständige Komponenten, die autonom arbeiten und für die das Klassenkonzept gilt. Die Kommunikation zwischen den Komponenten erfolgt über Botschaften. Neben den Komponenten, die den physischen Elementen des realen Sys-tems entsprechen, existieren Steuerungskomponenten, die nach verschiedenen Strategien den Materialfluß und das Transportsystem leiten.

Die Eigenschaften von OSIRIS im Überblick:

Anforderungen

Softwarevoraussetzungen:

Hardwareanforderungen

Systemstruktur

Die Struktur der Modellbank OSIRIS orientiert sich an den realen Gegebenheiten von Fertigungsanlagen. Es wurde davon ausgegangen, daß sich jedes System in elementare Komponenten zerlegen läßt, die voneinander unabhängig sind. Dabei wurde eine strikte Trennung zwischen den physischen Bausteinen (Maschinen, Transportwagen etc) und den Steuerungen vorgenommen, die den Materialfluß und das Transportsystem nach verschiedenen Strategien leiten.

Materialfluß

Es existieren folgende Bausteinklassen:

Die Bausteine können vom Anwender über die Eingabe von Parametern spezifiziert werden.

Arbeitsplan

Der Arbeitsplan legt die Bearbeitungsreihenfolge fest, die eine Variante innerhalb eines flexiblen Fertigungssystems zu durchlaufen hat. Die Erfüllung des Arbeitsplans überwacht die Materialflußsteuerung. Sie sucht im ersten Schritt aufgrund einer gewählten Strategie den nächsten Arbeitsgang aus einer Liste möglicher Nachfolgearbeitsgänge heraus. Im zweiten Schritt wählt sie gemäß einer weiteren Strategie eine Station aus der
Liste der Stationen aus, die den ermittelten Arbeitsgang ausführen können.

Personal- und Schichtplan

Für jeden Werker muß bekannt sein, wann er verfügbar ist, welche Qualifikation er besitzt, welche Priorität die Aufgaben für ihn haben und wieviel Zeit er für die einzelnen Tätigkeiten benötigt. Diese Daten werden bei der Parametrisierung der Werker, der Arbeitspläne, der Personalpläne und der Schichtpläne eingeben.

Transportsystem

Es existieren Bausteine für Stetigförderer und für Fahrerlose Transportsysteme (Streckenabschnitte und Transportwagen). Sowohl die einzelnen Stetigförderstrecken, als auch die einzelnen Streckenabschnitte des FTS können zu einem oder mehreren Transportnetzen zusammengesetzt werden.

Der Anwender kann die Streckenabschnitte und Transportwagen parametrisieren. Er gibt insbesondere an, welche Bearbeitungsstationen an einen Streckenabschnitt angeschlossen sind, welche Nachfolgestrecken existieren und nach welcher Strategie der Weg durch das Netzwerk gesucht werden soll. Beispielsweise wird häufig die Strategie des kürzesten freien Weges für die Wegefindung gewählt. Die Überwachung der Strategien übernimmt die Netzwerksteuerung, die die Transportwagen durch das gesamte Netzwerk leitet.

Modellaufbau und Experimente

Wenn der Anwender OSIRIS betritt, so sieht er sich zunächst drei Hauptmenüs gegenüber, die den Phasen einer Simulationsstudie entsprechen: Dem Modellaufbau, der Durchführung von Simulationsläufen und der Ergebnispräsentation.

Der Anwender wird systematisch durch die gesamte Modellaufbauphase geführt, wobei die meisten der möglichen Falscheingaben ausgeschlossen sind.

Er wählt aus einer Menge von vorgegebenen Bausteine diejenigen aus, die er zur Modellierung seiner Fertigungsanlage benötigt. Nach Positionierung der Bausteine auf dem Bildschirm können sie parametrisiert werden.

Nach dem Aufbau des Modells führt der Anwender Simulationsexperimente durch. Auch dabei wird er durch die Bedienoberfläche unterstützt. Die Simulationsläufe führt der Simulator SIMPLEX II aus.

Nach dem Simulationslauf sind alle wichtigen Informationen sofort verfügbar.

Ergebnispräsentation

Als Ergebnisse stehen beispielsweise die Auslastungswerte der Stationen, Strecken und Fahrzeuge, sowie die Durchlaufzeiten der Werkstücke zur Verfügung. Die Simulationsergebnisse können auf verschiedene Arten dargestellt werden:

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