T.E.I. ΠΕΙΡΑΙΑ Σ.Τ.Ε.Φ. ΤΜΗΜΑ ΑΥΤΟΜΑΤΙΣΜΟΥ

Transcript

1 T.E.I. ΠΕΙΡΑΙΑ Σ.Τ.Ε.Φ. ΤΜΗΜΑ ΑΥΤΟΜΑΤΙΣΜΟΥ CAD / CAM ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ: ρ..ι. ΤΣΕΛΕΣ ΠΕΙΡΑΙΑΣ 2004

2 Η ΠΑΡΑΓΩΓΙΚΗ ΙΕΡΓΑΣΙΑ ΣΑΝ ΦΥΣΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΥ Είσοδος Μετασχηματισμός Έξοδος Αναλώσιμες πηγές: πρώτες ύλες Εξαρτήματα Ενέργεια Υλικά συντήρησης Προϊόν με: χαρακτηριστικά ως προς ποσότητα ποιότητα χρονισμό (χρόνος παράδοσης κ.ά.) ευτερεύουσες έξοδοι: απόβλητα υπολείμματα Μη Αναλώσιμες πηγές ή Ανανεώσιμες πηγές: Κτίρια εγκαταστάσεις και εξοπλισμός εργατικό δυναμικό Ανανεώσιμες πηγές: (ίδιες με την είσοδο αλλά οριακά μειωμένες)

3 ΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΣΤΑΘΕΡΗΣ ΚΑΤΑΣΤΑΣΗΣ επάνω όριο κάτω όριο μεταβολές της απόδοσης του συστήματος ή περιβαλλοντολογικές επιδράσεις Σχήμα 1.1 ΈλεγχοςΣταθερήςΚατάστασης. (Ρυθμιστικός έλεγχος)

4 περιβάλλον Προδιαγραφές για ποσότητα/ χρόνο/ κόστος / ποιότητα/ αξιοπιστία σύστημα Αποτελεσματική διαχείριση παραγωγής Σύγκριση και έλεγχος 1Ένδειξη αποτυχίας εκπλήρωσης των προδιαγραφών 2Ένδειξη αντίθετων τάσεων 3Ανακάλυψη της αιτίας αποτυχίας 4Παραγωγή αποτελεσματικής ενέργειας 5Έλεγχος εφαρμογής 6 ημιουργία πρότασης για έλεγχο του περιβάλλοντος ή βελτίωση του συστήματος Έξοδοι συστήματος Ρυθμίσεις αναγκαίες στις εισόδους 1,2,3,4 Σύγχρονες είσοδοι Παραγωγική διεργασία Μετρήσεις των ενδείξεων ποσότητας, χρόνου, ποιότητας, κόστους. Εκτίμηση των μεθόδων με τις οποίες παράγεται η μετρούμενη τιμή 7 σύστημα παραγωγής περιβάλλον Πρότυπο ελέγχου παραγωγής διεργασίας

5 ΟΡΓΑΝΩΣΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ Παραδείγματα: διυλιστήρια ασφαλιστικά γραφεία Παραδείγματα: έρευνα αγοράς κατασκευές γραμμές συναρμολόγησης έρευνα έργο συνεχής ή επαναληπτική μικρός όγκος παραγωγής Παραδείγματα: εστιατόρια μηχανουργεία Επαναληπτική παραγωγή έργου περιεχομένου μεγέθους. Παραδείγματα: παραγωγή πλοίων Συνεχής παραγωγή μεγάλων παρτίδων. Παραδείγματα: έπιπλα εργαλεία ανταλλακτικά αυτοκινήτων ηλεκτρονικά εξαρτήματα Κατηγοριοποίηση παραγωγικών διεργασιών.

6 ΟΡΓΑΝΩΣΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ Οι κυριότεροι τύποι παραγωγικών διεργασιών είναι: ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΕΡΓΟΥ (PROJECT) ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΤ ΑΠΟΚΟΠΗΝ (JOB SHOP PRODUCTION) ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΤΑ ΠΑΡΤΙ ΕΣ (BATCH PRODUCTION) ΜΑΖΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ (MASS PRODUCTION) ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ (REPETITIVE MANUFACTURING) ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΣΥΝΕΧΟΥΣ ΡΟΗΣ (CONTINUOUS FLOW PROCESSES)

7 ΠΑΡΑΓΩΓΗ KAI ΝΕΕΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΕΣ ιαδικασία Παραγωγής Επιχειρηματικών Αποφάσεων 1. Ορισμός στόχων 2. Καθορισμός στρατηγικής 3. Ανάλυση όρων αύξησης της ζήτησης 4. Επιλογή προσφορότερου τρόπου παραγωγής 5. Ανάπτυξη παραγωγικής δομής

8 ΠΑΡΑΓΩΓΗ KAI ΝΕΕΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΕΣ Κύκλος Παραγωγής 1. Production concept (ιδέα για το προϊόν) 2. Μελέτη & σχεδίαση (Engineering & Design) 3. Παραγωγή σχεδίων (Drafting) 4. Προγραμματισμός παραγωγής (Planning) 5. Αναλυτική σχεδίαση παραγωγής (Scheduling) 6. Παραγωγή (Production) 7. Ποιοτικός έλεγχος (Quality Control) 8. Αποδέκτες (Customers & markets)

9 Κύκλος Παραγωγής

10 ΠΑΡΑΓΩΓΗ KAI ΝΕΕΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΕΣ Κύκλος Ζωής Προϊόντος 1. Εισαγωγή (Introduction) 2. Ανάπτυξη (Growth) 3. Σταθεροποίηση Κορεσμός (Maturity Saturation) 4. Απόσυρση (Decline)

11 Κύκλος Ζωής Προϊόντος σε συνάρτηση με το χρόνο

12 ΠΑΡΑΓΩΓΗ KAI ΝΕΕΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΕΣ ιαδοχή Προϊόντων 1. ιαφοροποίηση αναγκών 2. ιάρκεια ζωής 3. Παγκοσμιοποίηση αγορών 4. Ευελιξία παραγωγής 5. Παραγωγικότητα 6. Ανταγωνιστικότητα

13 ΠΑΡΑΓΩΓΗ KAI ΝΕΕΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΕΣ Είδη Ελέγχου Παραγωγής Συγκεντρωτικός έλεγχος CIM

14 ΠΑΡΑΓΩΓΗ KAI ΝΕΕΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΕΣ Είδη Ελέγχου Παραγωγής Ιεραρχικό σύστημα μετρήσεων και ελέγχου

15 ΠΑΡΑΓΩΓΗ KAI ΝΕΕΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΕΣ Είδη Ελέγχου Παραγωγής Κατανεμημένος έλεγχος JIT

16 ΠΑΡΑΓΩΓΗ KAI ΝΕΕΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΕΣ υνατότητα Βελτίωσης 1. Συμμόρφωση (Conformance) 2. Συνεχής βελτίωση (Continuous Improvement CI) 3. Εκσυγχρονισμός (Innovation) 4. Εναρμόνιση Ολοκλήρωση (Integration) 5. Αναθεώρηση επανασχεδιασμός (Re engineering)

17 ΣΥΓΧΡΟΝΕΣ ΑΝΤΙΛΗΨΕΙΣ ΙΑΧΕΙΡΙΣΗΣ Πολλές εταιρείες στηρίζουν την διαχείριση της παραγωγής του στις εξής σύγχρονες αντιλήψεις: Αυξημένη ποικιλία παραγομένων προϊόντων. Αυξημένη παραγωγική ευελιξία, που απαιτείται για την παραγωγή ποικίλων προϊόντων, στην ίδια γραμμή παραγωγής. Βελτιωμένη ποιότητα, που επιτυγχάνεται με ποιοτικό έλεγχο πιστοποίηση ποιότητας, νέες μεθόδους και συστήματα παραγωγής. Μείωση του χρόνου που απαιτείται από την σχεδίαση ως την παραγωγή του προϊόντος, με τη χρήση νέων τεχνολογιών (CAD/CAM/CIM-CRM).

18 ΠΑΡΑΓΩΓΗ KAI ΝΕΕΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΕΣ υνατότητα Βελτίωσης και εκσυγχρονισμού

19 ΠΑΡΑΓΩΓΗ KAI ΝΕΕΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΕΣ Αξιολόγηση Επενδύσεων 1. Μέθοδος αποσβέσεων (Payback) 2. Ρυθμός απόσβεσης (ARR, IRR) 3. Αναγωγή (NPV)

20 ΠΑΡΑΓΩΓΗ KAI ΝΕΕΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΕΣ CAD / CAM & Κύκλος Παραγωγής 1. Computer Aided Design (CAD) 2. Computer Automated Drafting & Documentation (CAD & D) 3. Computer Aided Process Planning (CAPP) 4. Computerized Scheduling 5. Material Requirements Planning (MRP) 6. Shop Floor Control (SFC) 7. Computer Aided Quality Control (CAQC)

21 ΠΑΡΑΓΩΓΗ KAI ΝΕΕΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΕΣ Κύκλος Παραγωγής

22 ΠΑΡΑΓΩΓΗ KAI ΝΕΕΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΕΣ CAD / CAM & Αυτοματισμός 1. Μαζική Παραγωγή (Mass Production) α. ιαδικασίες Συνεχούς Ροής (Continuous Flow Processes) β. Μαζική Παραγωγή ιακριτών Προϊόντων (Repetitive Manufacturing) 2. Παραγωγή κατά Παρτίδες (Batch Production) 3. Παραγωγή κατ Αποκοπή (Job Shop Production) 4. Παραγωγή Έργου (Project)

23 ΠΑΡΑΓΩΓΗ KAI ΝΕΕΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΕΣ Σχεδίαση & CAD 1. Αναγνώριση της ανάγκης 2. ιατύπωση του προβλήματος 3. Σύνθεση 4. Ανάλυση Αριστοποίηση (Optimization) 5. Αξιολόγηση (Evaluation) 6. Παρουσίαση (Presentation) 7. Geometric Modeling 8. Engineering Analysis 9. Design Review & Evaluation 10. Automated Drafting

24 Σχεδίαση & CAD ΠΑΡΑΓΩΓΗ KAI ΝΕΕΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΕΣ

25 CAΜ ΠΑΡΑΓΩΓΗ KAI ΝΕΕΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΕΣ 1. Manufacturing Planning / Off line 2. Manufacturing Control / On line 3. Manufacturing Database 4. Coding & Classification 5. Modeling 6. Design Documentation 7. Process Data 8. Process Planning 9. Tooling Design 10. Group Technology 11. Numerical Control 12. Robotics 13. Quality Control 14. Forecasting 15. Bill of Materials 16. Requirements Planning 17. Inventory Control 18. Production Control

26 CAΜ ΠΑΡΑΓΩΓΗ KAI ΝΕΕΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΕΣ

27 ΠΑΡΑΓΩΓΗ KAI ΝΕΕΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΕΣ CIM 1. Computerized Business Systems 2. Επεξεργασία εντολών (Order Entry) 3. Λογιστικά (Accounting) 4. Πληρωμές (Pay roll) 5. Enterprise Resource Planning (ERP) 6. Customer Relationship Management (CRM)

28 CIM ΠΑΡΑΓΩΓΗ KAI ΝΕΕΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΕΣ

29 ΠΡΟΤΥΠΑ (MODELS) ΠΡΟΤΥΠΟΠΟΙΗΣΗ - ΕΞOΜΟΙΩΣΗ Σεισμική προσέγγιση/ άκαμπτη (hard) εύκαμπτη (soft) ορισμός προβλήματος ανάλυση κατάστασης προσδιορισμός στόχων προσδιορισμός περιορισμών παραγωγή διαδρομών προς του στόχους καθορισμός μετρήσεων απόδοσης αξιολόγηση εναλλακτικών επιλογή / εφαρμογή

30 ΠΡΟΤΥΠΟΠΟΙΗΣΗ - ΕΞOΜΟΙΩΣΗ ιαγράμματα επαγωγής ροής εισόδου/ εξόδου αιτίου αποτελέσματος ελέγχου βαθμίδων

31 ΠΡΟΤΥΠΟΠΟΙΗΣΗ - ΕΞOΜΟΙΩΣΗ ιάγραμμα επαγωγής

32 ιάγραμμα ροής ΠΡΟΤΥΠΟΠΟΙΗΣΗ - ΕΞOΜΟΙΩΣΗ

33 ΠΡΟΤΥΠΟΠΟΙΗΣΗ - ΕΞOΜΟΙΩΣΗ ιάγραμμα εισόδου/εξόδου

34 ΠΡΟΤΥΠΟΠΟΙΗΣΗ - ΕΞOΜΟΙΩΣΗ ιάγραμμα αιτίου αποτελέσματος

35 ιάγραμμα ελέγχου ΠΡΟΤΥΠΟΠΟΙΗΣΗ - ΕΞOΜΟΙΩΣΗ

36 ΠΡΟΤΥΠΟΠΟΙΗΣΗ - ΕΞOΜΟΙΩΣΗ ιάγραμμα βαθμίδων

37 ΠΡΟΤΥΠΟΠΟΙΗΣΗ - ΕΞOΜΟΙΩΣΗ Μαθηματικά Πρότυπα στατικά / δυναμικά συνεχούς/ διακριτού χρόνου υβριδικά γραμμικά / μη γραμμικά χρονικά αμετάβλητα/ χρονομεταβλητά ντετερμινιστικά / στοχαστικά

38 Μαθηματικά Πρότυπα ΠΡΟΤΥΠΟΠΟΙΗΣΗ - ΕΞOΜΟΙΩΣΗ Στοιχεία πραγματικού συστήματος

39 ΕΞΟΜΟΙΩΣΗ ΠΡΟΤΥΠΟΠΟΙΗΣΗ - ΕΞOΜΟΙΩΣΗ Αριθμητική Ολοκλήρωση y=f(x,y), y(x o ), f συνεχής στον τόπο Β= χο χ β - <υ<+ και f υπακούει στη σύνθεση του Lipschtz, τότε σύμφωνα με τη μέθοδο Euler Cauchy ορίζεται επαναληπτική μέθοδος Y ν+1 =y ν +Τ f (x ν, y ν ), ν στο[0, Ν-1] Τ=(Β-x o )/N X ν =x o +vt νστο[0, Ν] y o =y (x o ) Για την εξίσωση: x (t)= f [x(t), u(t) ] ορίζεται x κ+1 =x κ + T f (x κ, u κ )

40 ΠΡΟΤΥΠΟΠΟΙΗΣΗ - ΕΞOΜΟΙΩΣΗ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ C(s) = K/ s(s+1) (Ls+1) H(s) =1 u(t) μοναδιαία βαθμίδα τότε x 1 (i + 1) = x 1 (i) + T x 2 (i) x 2 (i + 1) = x 2 (i) + T x 3 (i) x 3 (i + 1) = x 3 (i) + T[(-k/L) x 1 (i) (1/L) x 2 (i)- - ((L+1)/L) x 3 (i) + k/l ] όπου x 1 =c, x 2 =c, x 3 = c

41 ΕΛΕΓΧΟΣ & ΑΡΙΣΤΟΠΟΙΗΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΕΙΣΟ ΟΣ ΠΑΡΑΓΩΓΙΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ 1. Αναλώσιμες: πρώτες ύλες, ενέργεια, εργασία, κ.ά. 2. Μη αναλώσιμες: Εγκαταστάσεις, εξοπλισμός κ.ά.

42 ΕΛΕΓΧΟΣ & ΑΡΙΣΤΟΠΟΙΗΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΕΞΟ ΟΙ ΠΑΡΑΓΩΓΙΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ Προϊόντα Παραπροϊόντα Μη αναλώσιμες είσοδοι

43 ΕΛΕΓΧΟΣ & ΑΡΙΣΤΟΠΟΙΗΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ Αναλώσιμες είσοδοι Πρώτες ύλες Ενέργεια Προϊόντα Παραπροϊόντα Εργασία Εγκαταστάσεις Παραγωγική διαδικασία Εγκαταστάσεις Μη αναλώσιμες είσοδοι Εξοπλισμός Εξοπλισμός ιάγραμμα εισόδου-εξόδου παραγωγικού συστήματος

44 ΕΛΕΓΧΟΣ & ΑΡΙΣΤΟΠΟΙΗΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ Περιβάλλον (environment) Πρότυπα Σύστημα Ρύθμιση Σύγκριση Είσοδοι Παραγωγή Μετρήσεις Έξοδοι Το παραγωγικό σύστημα ως κλειστό σύστημα

45 ΕΛΕΓΧΟΣ & ΑΡΙΣΤΟΠΟΙΗΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ x(s) e(s) x p (s) y(s) Σ C(s) P(s) H(s) Στον αναλογικό έλεγχο η έξοδος του ελεγκτή είναι ανάλογη της εισόδου του: x p = k p * e Γενικό διάγραμμα συστήματος αυτομάτου ελέγχου Στον ολοκληρωτικό έλεγχο η έξοδος του ελεγκτή είναι ανάλογη προς το ολοκλήρωμα ως προς το χρόνο του σήματος εισόδου του: x p ( s ) k I = e ( s ) s Στον διαφοριστικό έλεγχο η έξοδος του ελεγκτή είναι ανάλογη του ρυθμού μεταβολής του σήματος εισόδου του: x p ( s) e( s) = k D * s

46 Ο συνδυασμός αναλογικού και ολοκληρωτικού ελέγχου περιγράφεται από την εξίσωση: Ο συνδυασμός αναλογικού και διαφοριστικού ελέγχου περιγράφεται από την εξίσωση: Ο συνδυασμός των τριών ελέγχων περιγράφεται από την εξίσωση: s k k s e s x p 2 1 ) ( ) ( + = s k k s e s x p 3 1 ) ( ) ( + = s k s k k s e s x p ) ( ) ( + + = ΕΛΕΓΧΟΣ & ΑΡΙΣΤΟΠΟΙΗΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ

47 Παράδειγμα x(s) e(s) x p (s) y(s) Σ C(s) P(s) H(s) Η συνολική συνάρτηση μεταφοράς του συστήματος γίνεται: Η εφαρμογή αναλογικού ελεγκτή C(s)=2 οδηγεί στη y( s) 10 Συνάρτηση μεταφοράς: = x ( s ) s + 3 Θεωρούμε ότι η ελεγχόμενη διαδικασία του σχήματος παρίσταται από τη συνάρτηση μεταφοράς: 5 = s + 2 και ότι η συνάρτηση ανατροφοδότησης είναι απλή ενίσχυση με μέτρο 0,1. y( s) x( s) Η εφαρμογή ολοκληρωτικού ελέγχου C(s)=2/s έχει ως αποτέλεσμα τη συνάρτηση μεταφοράς: y( s) 10 = 2 x( s) s + 2s + 1 Η εφαρμογή διαφοριστικού ελέγχου C(s)=2s έχει ως αποτέλεσμα τη συνάρτηση μεταφοράς: y( s) x( s) ΕΛΕΓΧΟΣ & ΑΡΙΣΤΟΠΟΙΗΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ 5s = s + 1 P s 5C( s) = s C( s)

48 ΕΛΕΓΧΟΣ & ΑΡΙΣΤΟΠΟΙΗΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ Παρατηρούμε ότι η εφαρμογή διαφορετικών δράσεων ελέγχου οδηγεί σε διαφορετικές συναρτήσεις μεταφοράς του συστήματος. Θεωρούμε ως είσοδο βηματική συνάρτηση με μέτρο x=4, η έξοδος προκύπτει με αντίστροφο μετασχηματισμό Laplace. Για τον αναλογικό έλεγχο : y( s) = 4 s 10 s + 3 y( t) = 13,33 (1 e 3t ) Για τον ολοκληρωτικό έλεγχο: 4 10 y( s) = 2 s ( s + 1) y( t) = 40 (1 te t e t ) Για το διαφοριστικό έλεγχο: y( s) 4 5s = y( t) = 20 e s s + 1 t Κατά την αποκατάσταση του συστήματος στην πρώτη περίπτωση έχουμε σταθερή έξοδο με μέτρο 13,33, στη δεύτερη περίπτωση σταθερή έξοδο με μέτρο 40 και στην τρίτη περίπτωση σταθερή έξοδο με τιμή ίση με μηδέν.

49 ΕΛΕΓΧΟΣ ΑΠΟΘΕΜΑΤΩΝ Ποια θα είναι η ποσότητα παραγγελίας (Πόσο); Πόσο συχνά πρέπει να παραγγέλνουμε (Πότε); Ποσότητα Παραγγελίας απόθεμα Επίπεδο παραγγελιών χρόνος Χρόνος προπορείας - ανταπόκρισης Μοντέλο ελέγχου αποθεμάτων σταθερής ποσότητας παραγγελίας

50 ΕΛΕΓΧΟΣ ΠΡΟΜΗΘΕΥΤΩΝ 1. Τεχνική ικανότητα:(παραγωγική εμπειρία, Ποιοτικός έλεγχος κ.α.) 2. Επιδόσεις: (Χρόνοι προπορείας, Συνέχεια προμηθειών κ.α.). 3. Οικονομική κατάσταση: (Ανταγωνιστική θέση στην αγορά κ.α.). 4. Ασφάλεια: (Εμπιστευτικότητα σχεδίασης)

51 ΕΛΕΓΧΟΣ ΠΟΙΟΤΗΤΑΣ Παραγωγικό Στάδιο Μέθοδος Ποιοτικού Ελέγχου Εισερχόμενες πρώτες ύλες Παραγωγική διεργασία ειγματοληπτικός έλεγχος ή ολικός έλεγχος Ποιοτικός έλεγχος Παραγόμενο προϊόν ειγματοληπτικός έλεγχος ή ολικός έλεγχος

52 ΕΛΕΓΧΟΣ ΠΡΟΣΩΠΙΚΟΥ 1. Αριθμός (μέγεθος) 2. Ειδίκευση. 3. Απόδοση. 4. Συγχρονισμός. 5. Αξιολόγηση εργασίας.

53 ΕΛΕΓΧΟΣ ΣΥΝΤΗΡΗΣΗΣ 1. Ταυτότητα του εργοστασίου 2. Αποθέματα εργοστασίου 3. Εργασίες συντήρησης 4. Συχνότητα ελέγχων, εργασιών 5. Το ιστορικό του εργοστασίου 6. Συστήματα ελέγχου 7. Πίνακες συντήρησης

54 ΕΛΕΓΧΟΣ ΚΟΣΤΟΥΣ 1. ιαχείριση κατ εξαίρεση 2. Ευέλικτη διαχείριση 3. ιαχείριση μηδενικής βάσης

55 ΕΛΕΓΧΟΣ & ΑΡΙΣΤΟΠΟΙΗΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΠΑΡΑΓΩΓΙΚΕΣ ΙΕΡΓΑΣΙΕΣ 1. Κύριες παραγωγικές (Processing) 2. Συναρμολόγησης (Assembly) 3. Χειρισμού (Handling) 4. Αποθήκευσης (Storage) 5. οκιμασίας (Test) 6. Επιθεώρησης (Inspection) 7. Ελέγχου (Control)

56 ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΕΛΕΓΧΟΥ Μια απ τις κύριες διαιρέσεις αναφέρεται στο είδος των σημάτων και σύμφωνα μ αυτή διακρίνουμε αναλογικά, ψηφιακά και υβριδικά συστήματα Η επεξεργασία διακριτών σημάτων ακολούθησε με τον όρο Σειριακός Έλεγχος (Sequence Control) και περιλαμβάνει έλεγχο με λογικά κυκλώματα και χρονική διευθέτηση Η επεξεργασία αναλογικών σημάτων περιλαμβάνει τη μετατροπή τους σε ψηφιακά με κατάλληλες διατάξεις, την υλοποίηση αλγορίθμων ελέγχου και την ενεργοποίηση κατάλληλων τερματικών διατάξεων, των δραστών actuators) για την επιβολή των δράσεων ελέγχου

57 ΑΝΑΛΟΓΙΚΟΣ ΕΛΕΓΧΟΣ Η ανάπτυξη της Ηλεκτρονικής είχε ως αποτέλεσμα να είναι δυνατή αντικατάσταση του χειριστή από ειδική μονάδα ελέγχου (Αναλογικός Ελεγκτής), η οποία εκτελούσε αυτόματα τη δράση του ελέγχου Μεταβλητές Εισόδου Διαδικασία (Process) Μεταβλητές Εξόδου Αισθητήριο Δράστης Όργανο Μέτρησης Xp Αναλογικός e - + Ελεγκτής Το ηλεκτρονικό κύκλωμα ελέγχου μπορούσε πλέον να υλοποιήσει πιο σύνθετους αλγόριθμους ελέγχου, όπως του ελεγκτή τριών όρων (PID Controller), του οποίου η έξοδος σε συνάρτηση με το χρόνο δίνεται από την εξίσωση: X p ( t) = k1e + k2 edt + k t 0 3 de dt Αναφορά (set point)

58 ΨΗΦΙΑΚΟΣ ΕΛΕΓΧΟΣ Είσοδος Διαδικασία (Process) Έξοδος Δράστης Δράστης Δράστης Αποπλέκτης Υπολογιστής Πολυπλέκτης Κονσόλα Χειρισμού Μικρο-ελεγκτές (προγραμματισμός) Καταμερισμός χρόνου (λογισμικό) Επικοινωνιακά πρωτοκόλλα (RS-232, IEEE488, VXI) Προγραμματιζόμενοι Λογικοί Ελεγκτές (PLC) Προγραμματισμός Πραγματικού Χρόνου

59 ΕΠΟΠΤΙΚΟΣ ΕΛΕΓΧΟΣ Το Σύστημα Εποπτικού Ελέγχου (Supervisory Control And Data Acquisition SCADA) συμβάλλει στην άμεση πληροφόρηση για την κατάσταση της διεργασίας, την αντιστάθμιση των μεταβλητών ελέγχου, την έγκαιρη διάγνωση ή και πρόγνωση βλαβών, την καταγραφή και αποθήκευση πληροφοριών σχετικά με την παραγωγή και τη βελτιστοποίηση της χρήσης των διάφορων μέσων με στόχο τη μεγιστοποίηση της απόδοσης Ο πυρήναςείναιένασύστημα αποφάσεων, το οποίο περιλαμβάνει μια βάση δεδομένων πραγματικού χρόνου και συχνά μια σχεσιακή βάση δεδομένων Ο ρυθμιστικός έλεγχος (regulatory control) που στοχεύει στο να παραμένουν οι επιδόσεις του συστήματος σε μια σταθερή στάθμη ή περιοχή ανεκτής απόδοσης

60 ΠΡΟΗΓΜΕΝΕΣ ΜΟΡΦΕΣ ΕΛΕΓΧΟΥ Έλεγχος με Προσωτροφοδότηση (feed-forward control) Διαταραχή Feed-forward Control Αναφορά (set point) + - Ελεγκτής Ανατροφοδότηση Διαδικασία (Process) Έξοδος Προσαρμοστικός Ελέγχος Προβλεπτικός Ελέγχος

61 ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΤΕΧΝΗΤΗΣ ΝΟΗΜΟΣΥΝΗΣ Ο Έμπειρος Έλεγχος (Expert Control) Ο Νευρωνικός Έλεγχος Ο Ασαφής Έλεγχος

62 ΕΛΕΓΧΟΣ & ΑΡΙΣΤΟΠΟΙΗΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΕΛΕΓΧΟΥ 1. Αναλογικά Ψηφιακά 2. Γραμμικά / Μη Γραμμικά 3. P - I D Ευστάθεια - Μεταβατική απόκριση

63 ΕΛΕΓΧΟΣ & ΑΡΙΣΤΟΠΟΙΗΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΑΡΙΣΤΟΣ ΕΛΕΓΧΟΣ 1. Είσοδος: σταθερές/ ελέγξιμες / μη ελέγξιμες 2. Έξοδοι: μετρήσιμες/ μη μετρήσιμες 3. είκτες απόδοσης 4. Κριτήριο απόδοσης

64 ΕΛΕΓΧΟΣ & ΑΡΙΣΤΟΠΟΙΗΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ Με την εφαρμογή του διαφορικού λογισμού προσπαθούμε να μεγιστοποιήσουμε ή ελαχιστοποιήσουμε συνάρτηση κόστους της μορφής: Εφ όσον η συνάρτηση έχει μοναδικό ολικό μέγιστο ή ελάχιστο, διαφορίζουμε τη συνάρτηση ως προς x και εξισώνουμε το διαφορικό προς το μηδέν: dz = 0 dx Παράδειγμα Θεωρούμε ως συνάρτηση μεταφοράς συστήματος: και επιθυμούμε να ελαχιστοποιήσουμε τη συνάρτηση: όπου y ηέξοδοςκαιυηεπιθυμητήτιμήτηςεξόδουστησταθερήκατάστασηγια βηματική είσοδο της μορφής: x x ( s) = Η έξοδος του συστήματος θα έχει τη μορφή: z = y( s) x( s) Με διαφόριση της z ως προς x και εξίσωση με μηδέν έχουμε: x=4 s = z = f (x) 5x y( s) = s(0,1s + 1) 5 0,1s + 1 ( Y y) 5xs και σύμφωνα με το θεώρημα τελικής τιμής: y( t = ) = lim = s 0 s(0,1s + 1) Θεωρώντας ως επιθυμητή τιμή της εξόδου Y=20, 2 ο δείκτης απόδοσης γίνεται: z = ( 20 5x) 2 5x

65 ΕΛΕΓΧΟΣ & ΑΡΙΣΤΟΠΟΙΗΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΠΡΟΣΑΡΜΟΣΤΙΚΟΣ ΕΛΕΓΧΟΣ 1. Αναγνώριση 2. Επιλογή 3. Προσαρμογή

66 ΕΛΕΓΧΟΣ & ΑΡΙΣΤΟΠΟΙΗΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ Μεταβαλλόμενο Περιβάλλον Είσοδος Συστήματος Ελεγκτής Είσοδος ιαδικασίας ιαδικασία Έξοδος είκτης Απόδοσης Προσαρμογή Επιλογή Μετρήσεις Αναγνώριση Τυπική μορφή προσαρμοστικού ελέγχου Όταν το περιβάλλον ενός συστήματος μεταβάλλεταικαιεπηρεάζειτησυμπεριφορά του συστήματος, εφαρμόζεται συχνά προσαρμοστικός έλεγχος, ώστε να αντισταθμιστούν οι επιδράσεις του περιβάλλοντος. Η απόδοση του συστήματος μετράται με σαφώς καθορισμένο δείκτη απόδοσης. Όταν η απόδοση αποκλίνει από το επιθυμητό όριο, το σύστημα αναγνωρίζει τη νέα κατάσταση, επιλέγει τις νέες τιμές των διαφόρων παραμέτρων και προσαρμόζει τις διάφορες μονάδες ελέγχου στη νέα κατάσταση.

67 ιαφορά απλού, άριστου και προσαρμοστικού ελέγχου Θεωρούμε σύστημα με συνάρτηση μεταφοράς ίση με 5 ( y = 5x p ) και ότι η επιθυμητή τιμή του y είναι 20. Αυτό ασφαλώς θα σήμαινε ότι η επιθυμητή τιμή για το x θα ήταν 4. x e x p y + Σ 2 5-0,1 Απλό κλειστό σύστημα αυτομάτου ελέγχου Με την ανάπτυξη απλού κλειστού συστήματος αυτομάτου ελέγχου θα μπορούσαμε να επιτύχουμε ευστάθεια της τιμής αυτής του y με την χρήση αναλογικού ελεγκτή με σταθερή ίση με 2 και ανατροφοδότηση με σταθερή ίση με 0,1. Όταν για τυχαίους λόγους, η έξοδος αποκλίνει από τη συγκεκριμένη τιμή, το σφάλμα e διεγείρει τον ελεγκτή, ώστε η έξοδος να επανέλθει στην επιθυμητή τιμή.

68 Ελεγκτής x p ιαδικασία y Προσαρμογή Επιλογή Πρότυπο Αναγνώριση k = y/x p ομή του προσαρμοστικού ελέγχου Η ανάπτυξη άριστου ελέγχου θα μπορούσε να στηριχθεί στην ελαχιστοποίηση του τετραγώνου της απόκλισης από την επιθυμητή τιμή: 2 min Με αντικατάσταση της εξόδου από την είσοδο και διαφορίζοντας: Αν θεωρήσουμε ότι για κάποιο λόγο η σταθερή k της διαδικασίας μεταβάλλεται π.χ. από 5 σε 4, τότε η έξοδος θα τείνει στην τιμή 16, χωρίς ελπίδα να επανέλθει στην τιμή 20. Στην περίπτωση αυτή πρέπει να είμαστε σε θέση να προσδιορίσουμε τη σταθερά k με μετρήσεις στην είσοδο και έξοδο της διαδικασίας. z = ( dz z = (20 5x p ) = x p + 25x p = (25) x p = 0 x p dx y) = 4

69 ΕΛΕΓΧΟΣ & ΑΡΙΣΤΟΠΟΙΗΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΑΝΑΓΝΩΡΙΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ 1. Μέθοδος στιγμιαίας προσέγγισης 2. Αναδρομικές τεχνικές 3. Μέθοδος Ελαχίστων Τετραγώνων

70 ΕΛΕΓΧΟΣ & ΑΡΙΣΤΟΠΟΙΗΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ Η μέθοδος στιγμιαίας προσέγγισης εφαρμόζεται όταν είναι γνωστό το πρότυπο της διαδικασίας και η τιμή μόνο μιας παραμέτρου απαιτείται να προσδιορισθεί. Παράδειγμα Θεωρούμε πρότυπο της μορφής: y = Ax + Θεωρούμε ότι η τιμή της Β παραμένει σταθερή και ίση με 10, ενώ η τιμή της Α μεταβάλλεται μεταξύ των τιμών 4 και 8. Η τιμή της Α θα προσδιορίζεται με μετρήσεις των μεταβλητών x και y. Αν στο πρότυπο υπάρχουν και διαφορικά, η επίλυση ακολουθεί την ίδια πορεία. Γιαπαράδειγμαθεωρούμεπρότυπο: dy και από μετρήσεις γνωρίζουμε ότι: y = 25, = 6, x = 3 Τότε: dt B = dy dt + x y A A = dy dt B y B x + y 10 x από την οποία προκύπτει ότι Β = 7. y = = A + Bx

71 ΕΛΕΓΧΟΣ & ΑΡΙΣΤΟΠΟΙΗΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ Η πιο γνωστή από τις αναδρομικές τεχνικές είναι η Μέθοδος των Ελαχίστων Τετραγώνων (Least Squares Method LSM). Στημέθοδοαυτήδιαθέτουμε μετρήσεις της ανεξάρτητης μεταβλητής x και της εξαρτημένης μεταβλητής y και θεωρώντας ότι είναι γραμμικά εξαρτημένες, σύμφωνα με την εξίσωση: y = A + προσπαθούμε να προσδιορίσουμε τις τιμές των παραμέτρων Α και Β. Θεωρούμε ότι η τελικά προσδιορισμένη από το πρότυπο τιμή του y απέχει από την πραγματική μέτρηση κατά: i Η μέθοδος ορίζει ότι επιδιώκεται να ελαχιστοποιηθεί το άθροισμα: min i όπου n το πλήθος των μετρήσεων των ζευγών (x, y). Αυτό ικανοποιείται με το μηδενισμό των μερικών διαφορικών ως προ Α και Β: Bx e = y + n n 2 ei = i= 1 i= 1 [ y i ( A Bxi ( A + Bx ) i )] 2 n 2 [ y ( A + Bx i )]( 1) = 0 και 2 [ y i= 1 n i= 1 ( A + Bx i )]( x i ) = 0

72 Με αναδιάταξη οι παραπάνω εξισώσεις γράφονται με τη μορφή: n y = An 2 και (1) Με την επίλυση του συστήματος των δύο αυτών εξισώσεων προσδιορίζονται οι τιμές των παραμέτρων Α και Β. Στον παρακάτω πίνακα εμφανίζονται οι μετρήσεις για κάποια διαδικασία και οι υπολογισμένες τιμές των παραστάσεων. + B i x i i= 1 i= 1 y, x i x i 2 i yi, xi n i xi yi n xi yi = A xi + B i= 1 i= 1 i= 1 n i i y x 2 x i 1 0,8 0,5 0,40 0,64 2 1,0 1,2 1,20 1,00 3 1,5 1,3 1,95 2,25 4 2,5 1,1 2,75 6,25 5 3,1 1,8 5,58 9,61 6 3,6 2,2 7,92 12,96 7 4,4 2,7 11,88 19,36 n x i

73 Από τις παραπάνω τιμές προκύπτει ότι: 7 7 yi = 10,8, xi = 16,9, i= 1 i= 1 i= 1 7 x i y i = 31,68 και 7 i= 1 x 2 i = 52,07 Η εισαγωγή των τιμών αυτών στο ζεύγος των εξισώσεων (1) δίνει το σύστημα: 10,8 = 7A + 16,9B 31,68 = 16,9A + 52,07B Από την επίλυση του συστήματος προκύπτουν οι τιμές των Α και Β: Α = 0,342 και Β = 0,497 και το πρότυπο του συστήματος προσδιορίζεται ως εξής: y = 0, , 497x Για την αξιολόγηση το προσδιορισμού χρησιμεύουν ο συντελεστής συσχέτισης r και το πιθανό σφάλμα προσδιορισμού. s e

74 Ο συντελεστής συσχέτισης r ορίζεται ως: όπου Ο συντελεστής συσχέτισης παίρνει τιμές ανάμεσα στις τιμές -1,0 και 1,0 και δείχνει το σθένςο της γραμμικής συσχέτισης των τιμών των x και y. Τιμές κοντά στο +1,0 δείχνουν ισχυρή συσχέτιση, τιμές κοντά το -1,0 ισχυρή αρνητική συσχέτιση και τιμές κοντά στο μηδέν δείχνουν ασθενή συσχέτιση. yy xx xy s s s r = = = = = = = = = = = n i n i i n i i i i xy n i n i n i i i yy n i i i xx y x y x n s y y n s x x n s , και

75 Το πιθανό σφάλμα ορίζεται ως: s e = s xx s yy ( s xy n( n 2) s xx ) 2 Όσο μικρότερη είναι η τιμή του είναι η προσέγγιση. s e τείνοντας προς το μηδέν, τόσο καλύτερη Για το προηγούμενο παράδειγμα οι τιμές προσδιορίζονται ως εξής: s xx και = 78,88, s yy = s = 0,3189 e 23,08, s xy = 39,24, r = 0,9197 Οι τιμές δείχνουν ισχυρή συσχέτιση και πιθανό σφάλμα της τάξης του 20% (ως προς τη μέση τιμή του y).

76 ΕΛΕΓΧΟΣ & ΑΡΙΣΤΟΠΟΙΗΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΑΝΑΓΝΩΡΙΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΙΑΚΡΙΤΟΥ ΧΡΟΝΟΥ 1. Παραμετρικά / Μη Παραμετρικά πρότυπα 2. ειγματοληψία εισόδου/ εξόδου 3. Επιλογή προτύπου 4. Προσδιορισμός (estimation) παραμέτρων 5. Αποτίμηση (validation) του προτύπου

77 ΕΛΕΓΧΟΣ & ΑΡΙΣΤΟΠΟΙΗΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΑΛΓΟΡΙΘΜΟΙ ΑΝΑΓΝΩΡΙΣΗΣ Ευριστικός (heuristic) Βαθμωτός (gradient) Ελαχίστων τετραγώνων

78 ΑΠΟΦΑΣΕΙΣ & ΠΡΟΒΛΕΨΕΙΣ ΒΑΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΙΚΗΣ ΛΗΨΗΣ ΑΠΟΦΑΣΕΩΝ Οργανωμένη υφιστάμενη γνώση Εμπειρικά δεδομένα Ανάλυση διαθέσιμων δεδομένων Παραγωγή επαναλήψιμων αποτελεσμάτων

79 ΑΠΟΦΑΣΕΙΣ & ΠΡΟΒΛΕΨΕΙΣ ΒΗΜΑΤΑ ΙΑ ΙΚΑΣΙΑΣ ΛΗΨΗΣ ΑΠΟΦΑΣΗΣ Ορισμός προβλήματος και παραμέτρων Καθορισμός κριτηρίων Συσχέτιση παραμέτρων κριτηρίων Παραγωγή προτύπου Παραγωγή εναλλακτικών λύσεων Αξιολόγηση εναλλακτικών λύσεων Επιλογή άριστης λύσης Εφαρμογή της απόφασης Παρακολούθηση των αποτελεσμάτων

80 ΑΠΟΦΑΣΕΙΣ & ΠΡΟΒΛΕΨΕΙΣ ΑΛΓΕΒΡΙΚΕΣ ΜΕΘΟ ΟΙ 1. Καθορισμός ελαχίστου (break even analysis) 2. Αναμενόμενη τιμή κριτήριο minimax - κριτήριο maximin - κριτήριο Laplace - κριτήριο μέγιστης πιθανότητας - κριτήριο αναμενόμενης τιμής 3. ένδρο αποφάσεων

81 ΑΠΟΦΑΣΕΙΣ & ΠΡΟΒΛΕΨΕΙΣ ΣΤΑΤΙΚΑ ΜΟΝΤΕΛΑ ΠΡΟΒΛΕΨΕΙΣ 1. Μέθοδος χρονικών σειρών 2. Μέθοδος κινούμενου μέσου 3. Μέθοδος ελαχίστων τετραγώνων

82 ΣΧΕ ΙΑΣΜΟΣ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΚΑΙ ΠΑΡΑΓΩΓΙΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ Σκοπός είναι η δημιουργία του κατάλληλου παραγωγικού συστήματος που επιτρέπει την ανταγωνιστική παραγωγή του προϊόντος. Στρατηγική Ιδέα Σχεδίαση Υλοποίηση Τα τέσσερα στάδια των συστημάτων παραγωγής

83 ΣΧΕ ΙΑΣΜΟΣ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΚΑΙ ΠΑΡΑΓΩΓΙΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ Καθορισμός της παραγωγικής στρατηγικής καθορισμός των στόχων παραγωγής. καθορισμός των σημείων όπου μπορούμε να έχουμε πλεονέκτημα ανταγωνισμού. ανάπτυξη παραγωγικών σχεδίων. λήψη σημαντικών αποφάσεων.

84 ΣΧΕ ΙΑΣΜΟΣ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΚΑΙ ΠΑΡΑΓΩΓΙΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ιαμόρφωση της ιδέας Καθορισμός της ομάδας εργασίας με στόχο: 1. Οικονομική ανάλυση και ανάλυση αγοράς. 2. Ανάλυση των υπαρχόντων μηχανικών συστημάτων. 3. Σχεδιασμός του συστήματος εξομοίωση. 4. Μελέτη υλοποίησης.

85 ΣΧΕ ΙΑΣΜΟΣ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΚΑΙ ΠΑΡΑΓΩΓΙΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ Λεπτομερής σχεδιασμός - Υλοποίηση Οι παράγοντες που πρέπει να σχεδιαστούν είναι: Εγκατάσταση εξοπλισμού και συστημάτων ελέγχου. οκιμή και ανάθεση. Επιλογή προσωπικού και εκπαίδευση

86 Ιδέα Νομοθεσία κανόνες ασφαλείας 1. ιαχωρισμός 2. Μελέτη εναλλακτικών ενεργειών Σχεδιασμός προϊόντος Οικονομικοί περιορισμοί 3. Καθορισμός εξοπλισμού παραγωγής 4. Προκαταρκτικός σχεδιασμός Εξαρτήματα προϊόντος - ποσότητες 5. Καθορισμός των συστημάτων ελέγχου 7. Σχεδιασμός μονάδων 8. Σχεδιασμός συστήματος ελέγχου 6. Καθορισμός προσωπικού 10. οκιμή και τελικός σχεδιασμός 9. Ανθρώπινοι παράγοντες Παραγωγή και Υλοποίηση Οι απαιτούμενες ενέργειες κατά τον λεπτομερή σχεδιασμό του παραγωγικού συστήματος

87 ΣΧΕ ΙΑΣΗ ΣΧΕ ΙΑΣΗ ΠΡΟΪΟΝΤΩΝ 1. Προδιαγραφές (specifications) 2. Μελέτη σκοπιμότητας (feasibility study) 3. Καθορισμός κόστους (cost analysis) 4. Έρευνα αγοράς 5. Αρχική Σχεδίαση (preliminary design) 6. Παραγωγή πρωτοτύπου (prototype) 7. οκιμασία αγοράς (market test) 8. Σχέδιο παραγωγής (process planning) 9. Αναλυτική σχεδίαση (detailed design) 10. Σχεδίαση παραγωγικής διαδικασίας (process design) 11. Καθορισμός υποδομών (facility layout) 12. Προσδιορισμός απαιτούμενων κεφαλαίων 13. Προσδιορισμός προσωπικού (job design) 14. Προγραμματισμός παραγωγής

88 ΣΧΕ ΙΑΣΗ ΠΑΡΑΓΟΝΤΕΣ ΑΝΤΑΓΩΝΙΣΤΙΚΟΤΗΤΑΣ 1. Κόστος 2. Ποιότητα 3. Ευελιξία 4. Χρονική εξάρτηση

89 ΣΧΕ ΙΑΣΗ ΤΥΠΟΠΟΙΗΣΗ ΠΡΟΪΟΝΤΩΝ Τυποποιημένα (standardized) Εξατομικευμένα (customized) διαφοροποιημένα Ανάπτυξη (development)

90 ΣΧΕ ΙΑΣΗ ΕΡΕΥΝΑ ΑΝΑΠΤΥΞΗ Βασική έρευνα (basic research) Εφαρμοσμένη έρευνα (applied research) Ανάπτυξη (development)

91 ΣΧΕ ΙΑΣΗ ΜΕΙΓΜΑ ΠΡΟΪΟΝΤΩΝ 1. Περιορισμοί - κόστος - παραγωγική ικανότητα - πρώτες ύλες, κ.ά. 2. Γραμμικός προγραμματισμός (liner programming) 3. Μέθοδος Simplex

92 ΣΧΕ ΙΑΣΗ ΕΡΓΑΛΕΙΑ ΣΧΕ ΙΑΣΗΣ 1. Υπολογιστικά συστήματα 2. Εργαλεία CAE / CAD 3. Λογισμικό σχεδίασης

93 ΣΧΕ ΙΑΣΗ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΣΥΣΚΕΥΩΝ ΕΙΣΟ ΟΥ 1. Μέθοδος ντοκουμέντων 2. ιακριτική ικανότητα (resolution) 3. Ακρίβεια (accuracy) 4. Επαναληπτικότητα (repeatability) 5. Νοημοσύνη ( intelligence) 6. Τρόπος απεικόνισης (rector / raster) 7. ιάκριση χρωμάτων (color discrimination) 8. Περιβάλλον λειτουργίας (operation environment) 9. Υπολογιστικό περιβάλλον

94 ΣΧΕ ΙΑΣΗ ΣΥΣΚΕΥΕΣ ΕΙΣΟ ΟΥ 1. Ποτενσιομετρικές διατάξεις - ποντίκι (mouse) - trackball -joystick 2. Ψηφιοποιητές (Digitizers) 3. Πληκτρολόγια (keyboards) 4. Οθόνες (displays) 5. Εξειδικευμένες συσκευές 6. Μηχανές λήψης εικόνας (cameras)

95 ΣΧΕ ΙΑΣΗ ΣΥΣΚΕΥΕΣ ΕΞΟ ΟΥ 1. Εκτυπωτές (printers) 2. Σχεδιαστές (plotters) 3. Ειδικές συσκευές

96 ΣΧΕ ΙΑΣΗ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΣΥΣΚΕΥΩΝ ΕΞΟ ΟΥ 1. Μέσο επενέργειας / αποτύπωσης 2. Ταχύτητα 3. Απόδοση 4. ιακριτική ικανότητα 5. Ακρίβεια 6. Επαναληπτικότητα 7. υνατότητα παραγωγής χαρακτήρων, καμπύλων κ.ά. 8. Λειτουργία vector / raster 9. Χρώματα 10. Συνθήκες λειτουργίας 11. Λογισμικό

97 ΣΧΕ ΙΑΣΗ ΛΟΓΙΣΜΙΚΟ ΣΧΕ ΙΑΣΗΣ Γραφικά Σχεδίαση γενικού σκοπού Πακέτα εφαρμογών Εντολές Σχεδιαστικά βοηθήματα

98 ΓΡΑΦΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΓΡΑΦΙΚΩΝ 1. Πρότυπο (model) 2. Πακέτο γραφικών (Interactive Computer Graphics System ICGS) 3. Πρόγραμμα εφαρμογών (Application Program) 4. Βάση εδομένων (Application Database)

99 ΓΡΑΦΙΚΑ Μοντέλο σύνθεσης προγράμματος γραφικών Application Application data data base base Graphics Graphics terminal terminal Application Application program program Graphics Graphics package package User User input input device device

100 ΓΡΑΦΙΚΑ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΕΣ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΟΣ ΓΡΑΦΙΚΩΝ ημιουργία γραφικών στοιχείων / αρχετύπων (primitives) Μετασχηματισμοί (μεγέθυνση, μεταφορά, περιστροφή κ.α.) Οπτικοί μετασχηματισμοί ιορθωτικές λειτουργίες Λειτουργίες εισόδου

101 ΓΡΑΦΙΚΑ Μοντέλο επιπέδων του πυρήνα του συστήματος γραφικών

102 ΓΡΑΦΙΚΑ ΤΕΧΝΙΚΕΣ ΣΧΕ ΙΑΣΗΣ Pixel Επαναληπτικές μέθοδοι σχεδίασης Αλγόριθμοι χάραξης γραμμών Κανόνες χάραξης γραμμών Γραμμικός διαφορικός αναλυτής Παραγωγή κύκλων

103 ΓΡΑΦΙΚΑ ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΙ ΥΟ ΙΑΣΤΑΣΕΩΝ Μετατόπιση μετάθεση (translation) Αλλαγή μεγέθους (scaling) Περιστροφή (rotation) Συνδυασμοί απλών μετασχηματισμών

104 Η μετατόπιση (translation) για ένα σημείο μπορεί να περιγραφεί με τις εξισώσεις: όπου x, y οι συντεταγμένες του νέου σημείου, x, y οι συντεταγμένες του αρχικού σημείου και m, n οι μετατοπίσεις στους δύο άξονες. Σε μορφή πίνακα οι παραπάνω εξισώσεις γράφονται: [x y ] = [x, y] + T, όπου Τ = [m, n], ο πίνακας μετάθεσης. Παράδειγμα Η μεταφορά γίνεται σύμφωνα με την πρόσθεση πινάκων: n y y m x x + = + = ' ' = Μεταφορά ευθυγράμμου τμήματος (2, 4) (1, 1) (3, 4) (4, 7) Χ Υ

105 Η αλλαγή μεγέθους (scaling) ενός σχήματος μπορεί να είναι όμοια προς τις δύο διευθύνσεις. Έτσι, ένα σημείο μετασχηματίζεται ως εξής: [x y ] = [x y] S όπου ο πίνακας μετασχηματισμού. Παράδειγμα Ηπράξητηςμεγέθυνσηςκατά2 είναι: = n m S 0 0 = Μεγέθυνση ευθυγράμμου τμήματος (2, 2) (4, 8) (2, 4) (1, 1) Χ Υ

106 Η περιστροφή (rotation) κατά γωνία έχει θετική φορά και αρνητική φορά και σε μορφή πινάκων γράφεται: [x y ] = [x y] R όπου cosθ R = sinθ Παράδειγμα sinθ cosθ Να περιστρέψετε ευθύγραμμο τμήμα των αξόνων. ο πίνακας μετασχηματισμού. κατά γωνία 30 ο γύρω από την αρχή Η πράξη της περιστροφής γίνεται με τη βοήθεια των πινάκων R: R = cos30 sin 30 sin 30 cos30 = 0,866 0,500 0,500 0, ,866 0,500 0,500 0,866 = 0,366 0,268 1,366 4,464

107 Περιστροφή ευθυγράμμου τμήματος (-0.268, 4.464) Υ 4 (2, 4) 3 2 (0.366, 1.366) 1 (1, 1) Χ

108 Οι μετασχηματισμοί μπορούν να συνδυαστούν π.χ. εφαρμογή συντελεστή μεγέθυνσης 2 σε σημείο και μετάθεση κατά : ή και τελικά ( = 2) = y x S S 0, 10 = = y T x T [ ] [ ] [ ] [ ] = = ' ' 1 '' '' ' ' y x y x y x y x [ ] [ ] = ' ' 1 '' ' ' y x y x [ ] [ ] = ' ' 1 '' ' ' y x y x

109 Από τους συνδυασμούς απλών μετασχηματισμών μπορούν να προκύψουν σύνθετοι μετασχηματισμοί π.χ. ο μετασχηματισμός περιστροφής της εξίσωσης: ( x m) + ( y n) = r εφαρμόζεται με κέντρο την αρχή των αξόνων. Για να έχουμε σαν κέντρο περιστροφής το σημείο (Rx, Ry) πρέπει να μεταθέσουμε τα σημεία, ώστε το σημείο αυτό να γίνει αρχή των αξόνων: [ x' y' 1] = [ x y 1] R x R y και μετά να εφαρμόσουμε μετασχηματισμός περιστροφής: [ x'' y'' 1] = [ x' y' 1] cosθ sinθ 0 -sinθ cosθ και τελικά να μεταθέσουμε ξανά τα σημεία ώστε να επανέλθουμε στο (Rx, Ry) [ x''' y''' 1] = [ x'' y'' 1] R x R y 0 0 1

110 ΓΡΑΦΙΚΑ ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΙ ΟΡΑΣΕΩΣ (Viewing transformation) Αλγόριθμοι περιορισμού Παράθυρα (view ports)

111 ΓΡΑΦΙΚΑ ΓΕΩΜΕΤΡΙΚΑ ΠΡΟΤΥΠΑ Πρότυπα για εξομοίωση Γραφικά στοιχεία (graphic elements) Κύτταρο (cell) Στιγμιότυπα Συστήματα συντεταγμένων

112 ΓΡΑΦΙΚΑ ΤΕΧΝΙΚΕΣ ΓΡΑΦΙΚΩΝ 1. Μηχανισμοί επιλογής σημείων (positioning selections) 2. Γλώσσα εντολών (Command language) 3. Περιορισμοί (constraints) 4. Χρωστήρες (brushes) 5. Αναγνώριση χαρακτήρων (character recognition) 6. ιακοπές (interrupts) 7. (priority) 8. Raster Scan graphics 9. Απεικόνιση στερεών σχημάτων

113 ΓΡΑΦΙΚΑ ΤΕΧΝΙΚΕΣ ΤΡΙΩΝ ΙΑΣΤΑΣΕΩΝ 1. Πρότυπο εικόνας 2. Σημεία ελέγχου (control points) 3. Τεχνικές ομαλοποίησης (Bezier, B-spline κ.α.)

114 ΓΡΑΦΙΚΑ ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΙ ΤΡΙΩΝ ΙΑΣΤΑΣΕΩΝ Μετάθεση Περιστροφή Μεγέθυνση Αντίστροφοι μετασχηματισμοί Μετασχηματισμοί οράσεως Φωτοσκίαση (shading) Ανάκλαση (reflectance) διαφάνεια (transparency) ιάχυση (diffuse illumination)

115 Ένα σημείο στον τρισδιάστατο χώρο ορίζεται με μια διατεταγμένη τριάδα συντεταγμένων (x, y, z). Ο μετασχηματισμός μετάθεσης περιγράφεται από την εξίσωση: όπου οι συνιστώσες της μετάθεσηςκατάτουςάξονεςx, y, z αντίστοιχα. Ο μετασχηματισμός περιστροφής γύρω από τον άξονα z κατά γωνία θ περιγράφεται από την εξίσωση: Περιστροφή γύρω από τον άξονα y: Περιστροφή γύρω από τον άξονα x: [ ] [ ] = ' ' ' z y x T T T z y x z y x z y x T T T,, [ ] [ ] = cos sin 0 0 sin cos 1 1 ' ' ' θ θ θ θ z y x z y x [ ] [ ] = cos 0 sin sin 0 cos 1 1 ' ' ' θ θ θ θ z y x z y x [ ] [ ] = cos sin 0 0 sin cos ' ' ' θ θ θ θ z y x z y x

116 Ο μετασχηματισμός μεγέθυνσης περιγράφεται από την εξίσωση: Ο αντίστροφος μετασχηματισμός μετάθεσης δίνεται από την εξίσωση: Ο αντίστροφος μετασχηματισμός περιστροφής γύρω από τον άξονα z δίνεται από τον πίνακα: [ ] [ ] = ' ' ' z y x S S S z y x z y x [ ] [ ] = ' ' ' z y x T T T z y x z y x cos(-θ) sin(-θ) 0 0 ) sin( ) cos( θ θ

117 Παράδειγμα Το σημείο (3, 1) να υποστεί μετασχηματισμό μεγέθυνσης με συντελεστή 2 και μετασχηματισμό περιστροφής κατά 45 ο. Λύση Αν κάνουμε διαδοχικά τους μετασχηματισμούς θα έχουμε: 2 0 [ x' y' ] = [ 3 1] = ( 6, 2) 0 2 cos 45 sin 45 sin 45 cos 45 [ x'' y'' ] = [ 6 2] = [ 6 2] = [ 2,828 5,657] Αν υπολογίσουμε το γινόμενο των δύο πινάκων: , ,7071 0,7071 1,414 = 0,7071 1,414 και εφαρμόσουμε το σύνθετο μετασχηματισμό: 1,414 1,414 1,414 1,414 καταλήγουμε στο ίδιο αποτέλεσμα. 1,414 1,414 0,7071 0,7071 [ x' ' y'' ] = [ 3 1] = [ 2,828 5,657] 0,7071 0,7071

118 ΓΡΑΦΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΓΡΑΦΙΚΩΝ Μεταφερτότητα (portability) Μοναδοποίηση (modularity) Τρόπος πρόσβασης (user interface) Μοντέλο χρήστη (users model) Γλώσσα εντολών (command language)

119 ΓΡΑΦΙΚΑ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ ΣΧΕ ΙΑΣΗΣ CAD/CAE framework Υπηρεσίες (services) χειρισμός αρχείων, εκκίνηση προγραμμάτων, επικοινωνίες κ.ά. High Level Description Language. Electronic Design Interchange Format - EDIF

120 ΓΡΑΦΙΚΑ ομή συγχρόνου CAD/CAE framework

121 ΓΡΑΦΙΚΑ ΕΡΓΟΝΟΜΙΑ 1. Περιβάλλον (μάκρο-, μέσο-, μίκρο-) 2. Υγιεινή χώρων εργασίας 3. Θόρυβος 4. Φωτισμός 5. Κλιματισμός

122 ΣΧΕ ΙΑΣΗ ΠΑΡΑΓΩΓΙΚΩΝ ΜΟΝΑ ΩΝ ΚΑΤΗΓΟΡΙΕΣ ΠΑΡΑΓΩΓΙΚΩΝ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΩΝ 1. Επεξεργασία (processing) 2. Συναρμολόγηση (assembly) 3. Χειρισμός υλικών και αποθήκευση (material handling and storage) 4. Έλεγχος Ποιότητας: Επιθεώρηση (inspection) και οκιμασία (test) 5. Έλεγχος Παραγωγικής ιαδικασίας (control)

123 ΣΧΕ ΙΑΣΗ ΠΑΡΑΓΩΓΙΚΩΝ ΜΟΝΑ ΩΝ Κύκλος επεξεργασίας πληροφοριών σε παραγωγικούς οργανισμούς

124 ΣΧΕ ΙΑΣΗ ΠΑΡΑΓΩΓΙΚΩΝ ΜΟΝΑ ΩΝ ΚΥΚΛΟΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΩΝ ΣΤΗΝ ΠΑΡΑΓΩΓΗ Οικονομικές / εμπορικές δραστηριότητες Σχεδίαση προϊόντων Σχεδίαση παραγωγής Λειτουργίες παραγωγής Έλεγχος παραγωγής

125 ΣΧΕ ΙΑΣΗ ΠΑΡΑΓΩΓΙΚΩΝ ΜΟΝΑ ΩΝ ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΕΣ ΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΕΣ (BUSINESS FUNCTIONS) Marketing Πωλήσεις (sales) Προβλέψεις (forecasting) Είσοδος εντολών (order entry) Κοστολόγηση (Cost accounting) Παρακολούθηση πελατών (customer billing) κ.ά.

126 ΣΧΕ ΙΑΣΗ ΠΑΡΑΓΩΓΙΚΩΝ ΜΟΝΑ ΩΝ ΣΧΕ ΙΑΣΤΙΚΕΣ ΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΕΣ (ΠΡΟΪΟΝΤΩΝ) Έρευνα (research) Ανάπτυξη (development) Μελέτη (engineering) Παραγωγή σχεδίων (drafting) Παραγωγή προδιαγραφών (specifications) Παραγωγή πρωτοπύπου (prototyping) κ.ά. Produce ability Engineering Release

127 ΣΧΕ ΙΑΣΗ ΠΑΡΑΓΩΓΙΚΩΝ ΜΟΝΑ ΩΝ ΣΧΕ ΙΑΣΤΙΚΕΣ ΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΕΣ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ (MANUFACTURING PLANNING) Προγραμματισμός διαδικασιών (process planning) Αναλυτική σχεδίαση διαδικασιών (scheduling) Προγραμματισμός υλικών (requirements planning) Προγραμματισμός δυναμικότητας (capacity planning)

128 ΣΧΕ ΙΑΣΗ ΠΑΡΑΓΩΓΙΚΩΝ ΜΟΝΑ ΩΝ ΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΕΣ ΕΛΕΓΧΟΥ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ (MANUFACTURING CONTROL) 1. Έλεγχος διαδικασιών (shop floor control) α. Χρονικός προγραμματισμός (scheduling) β. Έκδοση εντολών επεξεργασίας (dispatching) γ. ιορθωτικές ενέργειες (expediting) 2. Ποιοτικός έλεγχος (quality control) 3. Έλεγχος αποθεμάτων (inventory control)

129 ΣΧΕ ΙΑΣΗ ΠΑΡΑΓΩΓΙΚΩΝ ΜΟΝΑ ΩΝ ΙΑΜΟΡΦΩΣΗ ΠΑΡΑΓΩΓΙΚΩΝ ΧΩΡΩΝ (Plant Layout) Σταθερής θέσης (fixed position) Κατά διεργασία (process layout) Ροή προϊόντων (product-flow layout) Κυψέλες παραγωγής (manufacturing cells)

130 ΣΧΕ ΙΑΣΗ ΠΑΡΑΓΩΓΙΚΩΝ ΜΟΝΑ ΩΝ ΠΑΡΑΓΩΓΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ Παραγωγικός Χρόνος Μη Παραγωγικός Χρόνος Χρόνος προετοιμασίας (setup) Ρυθμός παραγωγής υναμικότητα (παραγωγική ικανότητα) Χρησιμότητα (utilization) ιαθεσιμότητα (availability) Ποσότητα επεξεργασίας (work in process)

131 ΣΧΕ ΙΑΣΗ ΠΑΡΑΓΩΓΙΚΩΝ ΜΟΝΑ ΩΝ ΣΤΡΑΤΗΓΙΚΕΣ ΑΥΤΟΜΑΤΙΣΜΟΥ Εξειδίκευση (specialization) Συνδυασμός διεργασιών (combined operations) Ολοκλήρωση διεργασιών (integration) Ευελιξία (flexibility) Επιθεώρηση κατά την επεξεργασία (on line inspection) Εφαρμογή σύγχρονων τεχνικών (process control and optimization) Ολοκληρωμένη αυτοματοποίηση (Computer Integrated Manufacturing - CIM).

132 ΣΧΕ ΙΑΣΗ ΠΑΡΑΓΩΓΙΚΩΝ ΜΟΝΑ ΩΝ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΕΠΕΝ ΥΣΕΩΝ 1. Payback period 2. Present worth method 3. Rate of return methods

133 ΣΧΕ ΙΑΣΗ ΠΑΡΑΓΩΓΙΚΩΝ ΜΟΝΑ ΩΝ ΚΟΣΤΟΣ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ- ΒΙΩΣΙΜΟΤΗΤΑ Σταθερό κόστος (fixed cost) Μεταβλητό κόστος Break-even analysis/point

134 ΣΧΕ ΙΑΣΗ ΠΑΡΑΓΩΓΙΚΩΝ ΜΟΝΑ ΩΝ Το κόστος παραγωγής σε συνάρτηση με τον όγκο παραγωγής

135 ΣΧΕ ΙΑΣΗ ΠΑΡΑΓΩΓΙΚΩΝ ΜΟΝΑ ΩΝ Προσδιορισμός ελαχίστου όγκου παραγωγής

136 ΣΧΕ ΙΑΣΗ ΠΑΡΑΓΩΓΙΚΩΝ ΜΟΝΑ ΩΝ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΠΑΡΑΓΩΓΙΚΩΝ ΜΟΝΑ ΩΝ Στόχοι (objectives) Κριτήρια (criteria) Απαιτήσεις (requirements) Ποσοτική σύγκριση αξιολόγηση Ποιοτική σύγκριση - αξιολόγηση

137 ΣΧΕ ΙΑΣΗ ΠΑΡΑΓΩΓΙΚΩΝ ΜΟΝΑ ΩΝ ΙΑΜΟΡΦΩΣΗ ΠΑΡΑΓΩΓΙΚΩΝ ΜΟΝΑ ΩΝ 1. υναμικότητα (capacity) 2. Ζήτηση (actual demand) 3. Απόδοση (efficiency) 4. Μέγεθος (size) 5. Ευελιξία (flexibility) 6. Αυτοματισμός (automation) 7. Προσαρμοστικότητα (adaptability) 8. Τύποι διαμόρφωσης α. Λειτουργική (progress / functional) β. Γραμμής (product / line) γ. Σταθερής θέσης (fixed position) δ. Κυψέλες (cells)

138 ΣΧΕ ΙΑΣΗ ΠΑΡΑΓΩΓΙΚΩΝ ΜΟΝΑ ΩΝ ΣΧΕ ΙΑΣΗ ΠΑΡΑΓΩΓΙΚΩΝ ΜΟΝΑ ΩΝ 1. Γραφική μέθοδος (graphical) 2. Μέθοδος της ανάλυσης της ακολουθίας των λειτουργιών (operations sequence analysis) 3. Συστηματική μέθοδος (Systematic Layout Planning)

139 ΣΧΕ ΙΑΣΗ ΠΑΡΑΓΩΓΙΚΩΝ ΜΟΝΑ ΩΝ ΕΞΙΣΟΡΡΟΠΗΣΗ ΓΡΑΜΜΗΣ (LINE BALANCING) 1. Κύκλος (cycle time) 2. Απόδοση γραμμής 3. Νεκρός χρόνος (idle time)

140 ΣΧΕ ΙΑΣΗ ΑΡΧΕΣ ΣΧΕ ΙΑΣΗΣ: 1. Συμμετοχή προσώπων υπευθύνων για υλοποίηση 2. Πλαίσιο για όλες τις λειτουργίες διαχείρισης 3. Ευελιξία 4. Ολοκλήρωση σχεδιασμού 5. Τεκμηρίωση 6. Περιοδική αξιολόγηση και αναθεώρηση

141 ΣΧΕ ΙΑΣΗ ΙΕΡΑΡΧΙΑ: 1. Στρατηγική σχεδίαση 2. Σχεδίαση τακτικής 3. Σχεδίαση έργων

142 ΣΧΕ ΙΑΣΗ ΣΤΡΑΤΗΓΙΚΗ: 1. Αξιολόγηση στόχων (παρελθόντος) 2. Εξέταση δυνατοτήτων ευκαιριών 3. Καθορισμός στόχων 4. Προσδιορισμός εναλλακτικών στρατηγικών 5. Αξιολόγηση εναλλακτικών στρατηγικών 6. Επιλογή στρατηγικής 7. Εκτίμηση πόρων 8. Καταγραφή σχεδίων

143 ΤΑΚΤΙΚΗ: ΣΧΕ ΙΑΣΗ 1. Εξέταση στρατηγικού σχεδίου 2. Εξέταση δυνατοτήτων ευκαιριών 3. Αξιολόγηση πόρων 4. Ανάλυση στόχων 5. Καθορισμός δομής προγράμματος 6. Ανάλυση προγράμματος 7. Απαιτήσεις σε πόρους 8. Καταμερισμός πόρων 9. Προετοιμασία προγράμματος λειτουργίας 10. Ανάπτυξη συστήματος πληροφόρησης (Management Information System MIS) 11. ημιουργία - εφαρμογή προγράμματος λειτουργίας 12. Αξιολόγηση - αναθεώρηση

144 ΣΧΕ ΙΑΣΗ ΕΡΓΟ: 1. Μελέτη απαιτήσεων 2. Καθορισμός στόχων 3. Καθορισμός παραδοτέων 4. Καθορισμός έργων 5. Καθορισμός ροής έργων 6. Καθορισμός αναλυτικού προγράμματος (schedule) 7. Καθορισμός κόστους 8. Ανάθεση ευθυνών - καθηκόντων

145 ΣΧΕ ΙΑΣΗ ΑΝΑΛΥΣΗ ΕΡΓΟΥ: Έργο (Project) Κύρια Μέρη _ (Main Division) Εργασίες (tasks) ραστηριότητες (activities) Ανάλυση έργου

146 ΣΧΕ ΙΑΣΗ ΕΠΙΛΥΣΗ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΩΝ Εφαρμογή: ιαχείριση Έργου π.χ. Κατασκευή Ξύλινης Βεράντας

147 ΣΧΕ ΙΑΣΗ ραστηριότητα Περιγραφή ιάρκεια (ώρες) Περιορισμοί Α Παραγγελία & παραλαβή υλικών ξυλουργού κ.α. 2 Α<Ε Β Παραγγελία & παραλαβή υλικών κτίστη 2 Β<,Θ Γ Εκσκαφή θεμελίων 10 Γ< Ανέγερση θεμέλίων 6 <Ε Ε Κατασκευή σκελετού βεράντας πάτωμα - οροφή 8 Ε<Ζ,Η Ζ Τοποθέτηση πατώματος 6 Ζ<Ι Η Τοποθέτηση σκεπής 2 Η<Ι Θ Κατασκευή περιφράγματος 6 Θ<Ι Ι Καθαρισμός 2

148 ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ ΙΑ ΙΚΑΣΙΩΝ 1. Λειτουργίες (functions) 2. Ροή (flow) 3. Εξοπλισμός α. Γενικού σκοπού (general purpose) β. Εξειδικευμένος (customized) 4. Προϊόντα (products) α. Εξειδικευμένα (customized) β. Προτυποποιημένα (standardized) 5. Υλοποίηση παραγωγής α. Μελέτη κατά παραγγελία (Engineering To Order / ETO) β. Παραγωγή κατά παραγγελία (Made To Order / MTO) γ. Συναρμολόγηση κατά παραγγελία (Assemble To Order / ATO) δ. Παραγωγή για απόθεμα (Made To Stock / MTS)

149 ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΕΡΓΑΛΕΙΑ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΥ 1. Γραφήματα συναρμολόγησης (Assembly charts) 2. Γραφήματα ροής εργασιών (Flow process charts) 3. Πολλαπλά γραφήματα (Multiactivity charts) 4. Γραφήματα κόστους 5. Εξομοίωση διαδικασιών (simulation)

150 ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΓΕΝΙΚΟ ΣΧΕ ΙΟ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ Aggregate Planning Master Schedule

151 ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΜΕΤΑΒΛΗΤΕΣ ΠΑΡΑΓΩΓΙΚΟΥ ΣΧΕ ΙΑΣΜΟΥ 1. Μέγεθος απασχόλησης 2. Υπεραπασχόληση Υποαπασχόληση 3. Αποθέματα 4. Επιστροφές Ακυρώσεις 5. Υπεργολαβίες 6. Μεταβολές παραγωγικής ικανότητας

152 ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΣΤΡΑΤΗΓΙΚΕΣ ΚΑΛΥΨΗΣ ΖΗΤΗΣΗΣ 1. Παραγωγή σύμφωνα με τη ζήτηση 2. Σταθερός ρυθμός και αποθέματα 3. Μεταβλητός ρυθμός χρησιμότητας (utilization rate)

153 ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΜΕΘΟ ΟΙ ΣΧΕ ΙΑΣΜΟΥ 1. Γραμμικός Προγραμματισμός (Linear Programming) 2. Κανόνας Γραμμικής Επιλογής (Linear Decision Rule) 3. Αναγωγή 4. Αναζήτηση (search models)

154 ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΠΡΟΜΗΘΕΙΕΣ ΥΛΙΚΩΝ ΑΠΟΘΕΜΑΤΩΝ 1. Κόστος αγοράς (purchase), προμήθειας (ordering) και διατήρησης (carrying) 2. Ελάχιστο κόστος αποθέματος οικονομική ποσότητα 3. Συστήματα ΑΒC

155 ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ ΥΛΙΚΩΝ 1. Λίστα Υλικών (Bill Of Materials/BOM) 2. MRP /CRP

156 ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΧΡΟΝΙΚΟΣ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ ΕΡΓΩΝ CPM PERT Project Management

157 ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΟΜΑ ΟΠΟΙΗΣΗ ΚΩ ΙΚΟΠΟΙΗΣΗ 1. Τεχνολογία ομάδων (Group Technology GT) 2. Οικογένεια αντικειμένων (Part family) 3. Μέθοδοι ομαδοποίησης: α. Οπτική επιθεώρηση (Visual inspection) β. Ανάλυση παραγωγικής ροής (Production Flow Analysis PFA) γ. Κατηγοριοποίηση και κωδικοποίηση (parts classification and coding PCC)

158 ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΟΜΑ ΟΠΟΙΗΣΗ ΚΩ ΙΚΟΠΟΙΗΣΗ 4. Παράγοντες κατηγοριοποίησης α. Σχεδιαστικά χαρακτηριστικά β. Χαρακτηριστικά κατεργασίας (manufacturing attributes) 5. Κωδικοποίηση (coding) α. Ιεραρχικά (hierarchical, tree structure, monocode) β. Αλυσιδωτά (chain type) 6. Συστήματα Κωδικοποίησης α. MICLASS β. CODE

159 ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΜΕ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΗ (COMPUTER AIDED PROCESS PLANNING CAPP) Κατηγορίες συστημάτων α. Με βάση δεδομένων β. Με έμπειρο σύστημα

160 ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΟΛΟΚΛΗΡΩΜΕΝΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΥ ΠΟΡΩΝ Συστήματα προγραμματισμού επιχειρησιακών πόρων (Enterprise resource planning ERP) Συστήματα ολοκληρωμένης διαχείρισης (Strategic enterprise management SEM) Enterprise Information Portals - EIP

161 ΟΜΟΙΟΤΗΤΕΣ ΚΑΙ ΙΑΦΟΡΕΣ ΤΟΥ JIT ΚΑΙ ΤΟΥ MRPII ΣΤΟΧΟΙ Εστίαση προσέγγισης Μέθοδος ελέγχου MRPII Μεγαλύτερη αξιοπιστία παράδοσης Μικρότερη χρόνοι επεξεργασίας Μειωμένα επίπεδα αποθεμάτων Συστήματα ελέγχου Εξωτερικός έλεγχος JIT Μεγαλύτερη αξιοπιστία παράδοσης Μικρότεροι χρόνοι επεξεργασίας Μειωμένα επίπεδα αποθεμάτων Παραγωγικό σύστημα Εσωτερικός έλεγχος

162 ΟΜΟΙΟΤΗΤΕΣ ΚΑΙ ΙΑΦΟΡΕΣ ΤΟΥ JIT ΚΑΙ ΤΟΥ MRPII MRPII Παραγγελίες Η/Υ ιεργασία 1 ιεργασία 2 ιεργασία 3 ιεργασία 4 JIT Παραγγελίες Σύστημα Επεξεργασίας Παραγγελιών ιεργασία 1 ιεργασία 2 ιεργασία 3 ιεργασία 4 JIT & MRPII έλεγχος και συντονισμός

163 ΤΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΚΑΝΒΑΝ ( ΥΟ ΚΑΡΤΩΝ) Το πρώτο σύστημα δύο καρτών που αναπτύχθηκε από την ΤΟΥΟΤΑ περιλάμβανε: μία κάρτα παραγωγής, η οποία αποτελεί την έγκριση για την παραγωγή ορισμένης ποσότητας ενός κομματιού, και μια κάρτα κίνησης, η οποία αποτελεί την έγκριση για την κίνηση ενός φορτίου κομματιών από ένα σημείο παραγωγής σε ένα άλλο

164 ΤΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΚΑΝΒΑΝ ( ΥΟ ΚΑΡΤΩΝ) Ο τρόπος λειτουργίας του συστήματος δύο καρτών kanban: 1. Ο σταθμός εργασίας επιλέγει ένα φορτίο (καροτσάκι) εξαρτημάτων από το σημείο εισερχόμενων αποθεμάτων. 2. Η κάρτα κίνησης αποκολλάται από το καροτσάκι και τοποθετείται σε ένα κουτί. 3. Η κάρτα κίνησης πηγαίνει από το κουτί στον σταθμό εργασίας 1 σαν έγκριση για την μεταφορά ενός ακόμα φορτίου εξαρτημάτων. 4. Στο σταθμό εργασίας 1η κάρτα παραγωγής αφαιρείται από το γεμάτο καροτσάκι και τοποθετείται στην θέση της η κάρτα κίνησης. 5. Η κάρτα παραγωγής τοποθετείται σε ένα κουτί στον σταθμό εργασίας Το γεμάτο καρότσι με εξαρτήματα μεταφέρεται στο σταθμό εργασίας Οι χειριστές του σταθμού εργασίας 1 μαζεύουν τις κάρτες παραγωγής απότοκουτί αυτές τους δίνουν εντολή να παράγουν ένα ακόμη καρότσι με εξαρτήματα.

165 ΤΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΚΑΝΒΑΝ ( ΥΟ ΚΑΡΤΩΝ) Σταθμός εργασίας 1 Σταθμός εργασίας 2 Εξερχόμενα αποθέματα Εισερχόμενα αποθέματα Κίνηση της κάρτας παραγωγής Κίνηση της κάρτας κίνησης ύο σταθμοί εργασίας

166 ΤΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΚΑΝΒΑΝ ( ΥΟ ΚΑΡΤΩΝ) Κανόνες για την επιτυχή λειτουργία ενός συστήματος Kanban: 1. Τα καροτσάκια που μεταφέρουν τα εξαρτήματα πρέπει να έχουν πάντα μία κάρτα κίνησης ή παραγωγής. 2. Οι σταθμοί εργασίας είναι υπεύθυνοι για την μεταφορά των εξαρτημάτων. 3. Πρέπει να χρησιμοποιούμε πάντα καθορισμένο είδος καροτσιών. Το μέγεθος της παραγωγής καθορίζεται από την κάρτα παραγωγής και μόνο, και δεν επιτρέπονται υπερβάσεις.

167 ΒΕΛΤΙΣΤΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ (OPTIMIZED PRODUCTION TECHNOLOGY OPT) Σύστημα σχεδιασμού παραγωγής. Μέσο συνεχούς βελτίωσης της παραγωγικότητας Απαιτείται συγχρονισμός της παραγωγής

168 Παραγγελία Παραγγελία Παραγγελία Παραγγελία Συναρμολόγησ η Σχεδιασμό ςπροςτα εμπρός (Η αδύναμη διεργασία) 6 Σχεδιασμός προς τα πίσω Σύνδεση με τις πρώτες ύλες 2 1 Σχεδιασμός OPT

169 ΒΕΛΤΙΣΤΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ (OPTIMIZED PRODUCTION TECHNOLOGY OPT) Κανόνες λειτουργίας 1. Εξισορρόπηση της ροής. 2. Τα όρια χωρητικότητας καθορίζουν την απόδοση και τα αποθέματα. 3. Το μέγεθος της παρτίδας στις διεργασίες του λαιμού πρέπει να είναι όσο το δυνατό μεγαλύτερο. 4. Μία κοινή αρχή του OPT και του JIT είναι ότι οι διεργασίες πρέπει να λειτουργούν τόσο, ώστε να παράγουν όσα απαιτεί η αγορά. 5. Τα μεγέθη των παραγόμενων και μεταφερόμενων παρτίδων δεν είναι απαραίτητο να είναι ίδια. 6. Το μέγεθος της παραγόμενης παρτίδας πρέπει να είναι μεταβλητό και καθορίζεται για κάθε διεργασία από τα αποθέματα, το κόστος προετοιμασίας, την ροή και τον έλεγχο.

170 ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΣΥΣΤΗΜΑ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ 1. Αυτοματοποίηση (automation) α. Καθορισμένη (fixed) β. Προγραμματιζόμενη (programmable) γ. Ευέλικτη (flexible) 2. Παραγωγικά στοιχεία - Απόδοση

171 ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΑΠΟΘΗΚΕΥΣΗ 1. Λειτουργίες αποθήκευσης α. Παραλαβή εισαγωγή β. Φύλαξη στοίβαξη γ. Εξαγωγή αποστολή 2. Στοίβαξη FIFO/ LIFO 3. Είδη στοίβαξης: απλή, επάλληλα στρώματα, σε ράφια. 4. Είδη ραφιών: α. Βάρος: ελαφριά, μεσαία, βαρέως τύπου β. ιάταξη: κανονικά, στενών διαδρόμων, υψηλά γ. Κίνηση: κινητά, ελεύθερης διέλευσης, ολισθήσεως, κεκλιμένα. 5. Αυτόματα συστήματα αποθήκευσης και ανάκτησης προϊόντων (Automated storage/ Retrieval systems AS / RS)

172 ΡΟΗ ΠΡΟΪΟΝΤΩΝ ΠΑΡΑΓΩΓΗ 1. Αυτόματες γραμμές (Automated flow line-afl) 2. ιάταξη: γραμμής (in line), περιστροφής (rotary) 3. Προώθηση α. Συνεχώς (continuous transfer) β. Συγχρονισμένα (synchronous) γ. Ασύγχρονα (asynchronous) 4. Μηχανισμοί μεταφοράς α. Κατά δέσμες β. Με τράπεζα γ. Με ιμάντες δ. Με πινάκια (work carries) ε. Με ραουλόδρομους (roller conveyor system) 5. Έλεγχος α. Ακολουθίας (sequence) β. Ασφάλειας (safety) γ. Ποιότητας (quality)

173 ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΣΥΝΑΡΜΟΛΟΓΗΣΗ 1. Μηχανική συναρμολόγηση 2. Συγκολλήσεις 3. Χημικές συνενώσεις 4. Ισοστάθμιση: COM SOAL, CALB, ALPACA

174 ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΑΡΙΘΜΗΤΙΚΟΣ ΕΛΕΓΧΟΣ (NUMERICAL CONTROL) 1. Ακρίβεια (accuracy) 2. Επαναληπτικότητα (repeatability) 3. ιακριτική ικανότητα

175 ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΡΟΜΠΟΤ 1. Βαθμοί ελευθερίας κίνησης ΒΕΚ (Degree of Freedom DOF) 2. Άρθρωση: Γραμμική, Ορθολογική, Περιστροφική, (R, T, V) 3. Συνδεσμολογία: Πολική, Κυλινδρική, Καρτεσιανή, Ανθρωπομορφική, SCARA 4. Όγκος εργασίας ΟΕ (Work volume WV) 5. Εφαρμογές: χειρισμοί, επεξεργασία, συναρμολόγηση, επιθεώρηση, συγκόλληση (welding), βαφή (painting), κοπή (cutting, drilling, grinding) κ.ά.

176 ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΧΕΙΡΙΣΜΟΥ ΚΑΙ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ 1. Αρχές σχεδίασης α. Μοναδοποίηση (unit load principle) β. Απόσταση (shortest distance principle) γ. Παραμονή (minimum time principle) δ. Βαρύτητα (gravity principle) ε. Μηχανοποίηση (mechanization principle) στ. Σύστημα (systems principle)

177 ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΧΕΙΡΙΣΜΟΥ ΚΑΙ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ 2. Συστήματα με: α. Οχήματα (trucks) β. Γερανοί (cranes) γ. Μεταφορείς (conveyors) δ. Ανυψωτές (elevators) ε. Κοντέινερς (containers) στ. Παλέτες (pallets) ζ. Πλοία (ships) η. Αεροπλάνα (aircrafts)

178 ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΧΕΙΡΙΣΜΟΥ ΚΑΙ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ 3. Είδη μεταφορέων: α. Με ράουλα (roller) β. Με ιμάντες (belt) γ. Με αλυσίδες (chain) δ. Με τρόλεϊ (trolley) ε. Με τράπεζες μεταφοράς (carts) 4. Αυτόματα συστήματα με AGV (Automated Guided Vehicle)

179 ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΕΥΕΛΙΚΤΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ 1. Είδη: ειδικά (dedicated), πολλαπλού ρόλου (random order) 2. ιασύνδεση α. Γραμμής β. Βρόχου (loop FMS) γ. Κλίμακας (ladder FMS) δ. Ανοιχτού πεδίου (open field) ε. Γύρω από ρομπότ (robot centered cell) 3. Μοντέλα α. Ντετερμινιστικά β. Ουράς (queuing) γ. Με εξομοίωση

180 Logistics: Τι είναι; Ορισμός : Ανθρώπινοι,φυσικοί χρηματικοί πόροι κατάλληλα προϊόν πελάτες χρονική στιγμή τρόπος μεταφοράς Δραστηριότητες : Εξυπηρέτηση πελατών, μεταφορά/έλεγχος αποθ.,επεξεργασία παραγ/λιών, αποθήκευση, εφοδιασμός, συσκευασία, χρονικός προγραμματισμός παραγωγής Logistics = Εφοδιαστική αλυσίδα

181 Θέματα σχετικά με Logistics Στρατηγική 3 Βήματα: -Κατανόηση αναγκών πελάτη. -Κατανόηση εφοδιαστικής αλυσίδας. -Επίτευξη του strategic fit. Σχεδιασμός Καθορισμός μεγέθους παραγωγής, εργ.δυναμικού, αποθέματος, κεφ.εξοπλισμού,ωρών εργασίας ελαχιστοποίηση κόστους (δεδομένη ζήτηση) υπολογιστικές εφαρμογές μεθοδολογίες υπολογισμού κόστους αναπροσαρμογή τακτική πολλαπλών σεναρίων ανθρώπινος παράγοντας

182 Οργάνωση Εργασίας Τάσεις στην αλυσίδα προσφοράς Τάσεις στους τύπους εμπορίου Τάσείς στη διαχείριση Πρόβλεψη και αντιμετώπιση κρίσεων Logistics περιπτώσεις κρίσεων : βιομηχανικά ατυχήματα, εθνικές καταστροφές, αποσύρσεις προϊόντων. ολοκληρωμένα προγράμματα Logistics εφαρμογή Systems Logistics(παραγωγή) χρήση ειδικού λογισμικού Διοικητικές μέριμνες Οι εταιρίες που αναλαμβάνουν να παρέχουν υπηρεσίες αποθήκευσης και διανομής της παραγωγής προϊόντων για λογαριασμό τρίτων επιχειρήσεων

183 Logistics σε Διεθνές Επίπεδο SOLE The International Society of Logistics (1966) Ελληνικό Επίπεδο Ελληνική Εταιρία Logistics (EEL) Σημαντικός ρόλος στη Βαλκανική χερσόνησο διάδοση, ανάπτυξη Logistics στη χώρα Στην Ελλάδα: δραστηριότητες logistics / πολυεθνικές επιχειρήσεις επιβάλλει μεγέθυνση ελλ.επιχειρήσεων διαδικασία Logistics περιορισμένη ύπαρξη T.P.L. Πρόοδος σε Π.Σ και ποσοτικοποιημένες τεχνικές αναγνώριση του ρόλου των logistics από τους πελάτες Logistics ολική ποιότητα (ISO ) οργανισμοί μη κερδ/κοί προώθηση/ανάπτυξη Logistics

184 Ειδικά Θέματα Just In Time Ενέργεια J.I.T Παραδοσιακές Προμήθειες Μέγεθος Προμήθειας Μικρές παρτίδες Μεγάλες Παρτίδες Συνεχείς Παραδόσεις Λίγες Παραδόσεις Επιλογή προμηθευτή Μακροχρόνια Βραχυχρόνια Αξιολόγηση Προμηθευτών ποιότητα, χρόνος ποιότητα, χρόνος παράδοσης, τιμή παράδοσης,τιμή Διαπραγματεύσεις αιτιολογούμενη τιμή Χαμηλότερη τιμή Μεταφορά Ακριβής Χαμηλότερο κόστος Προδιαγραφές Πρ\τές = Ευρηματικοί Πρ\τές = Ευρηματικοί Δικαιολογητικά Ελάχιστα Μεγάλος όγκος Συσκευασία Μικρά κοντέινερ Κανονική συσκευασία

185 Επίτευξη του strategic fit Ανάλυση Περιπτώσεων Coca-Cola Ελλ. Ετ. Εμφ.(Υποκατ. Κρήτης) Οργάνωση αποθήκης με το σύστημα FIFO Διαχείριση αποθέματος προϊόντος με το σύστημα ICS Μέτρηση αποτελεσματικότητας με ποσοτικούς/ποιοτικούς δείκτες Οργάνωση Τμημάτων της Εφοδιαστικής Αλυσίδας Τεχνική Διεύθυνση + Τμήμα Προμηθειών Αποθήκη & Διακίνηση Παραγωγή Συντήρηση Ποιοτικός Έλεγχος