Kein Folientitel

1
A SZÁMÍTÓGÉPES TERMELÉSTERVEZÉSALAPJAI
Prof. Dr. Tóth Tibor Dr. Hornyák Olivér Buza
Ákos Miskolci Egyetem
HEFOP-3.3.1-P-2004-06-0012
2
A termelésinformatika integrált alkalmazási
rendszerei

• Tóth Tibor
• a muszaki tudomány doktora
• egyetemi tanár
• Miskolci Egyetem

3
A termelésinformatika integrált alkalmazási
rendszerei
Alapfogalmak Informatika, termelésinformatika,
integráció, alkalmazási rendszer
Informatika Az információ megszerzésével,
továbbításával, tárolásával, feldolgozásával,
megértésével és felhasználásával foglalkozó
tudomány. Termelésinformatika A termelési
rendszerek és folyamatok számítógépes
modellezésével, tervezésével és irányításával
foglalkozó alkalmazott informatikai
tudományterület. Integráció Rendszerelemek
koherens és kompatibilis összekapcsolása
összetett (komplex) rendszer létrehozása
céljából. Alkalmazási rendszer Több, önálló
alkalmazásból álló informatikai
(hardver/szoftver) rendszer, amely alkalmas
változatos, hierarchikusan és heterarchikusan
csatolt, szakmailag definiált informatikai
feladat-csoportok megoldására, hálózati és
interaktív ember-gép környezetben.
4
A termelésinformatika integrált alkalmazási
rendszerei
A termelésinformatika tudományterületének
fejlodése
Információ elmélet, Számítástudomány,
Informatika, Alkalmazott informatika

• 50-es évek CAD rendszer elméleti megalapozás
  (MIT,USA)
• 50-es évek Az NC vezérlés kifejlesztése
  (MIT,USA)
• 1962 Az APT nyelv szabványosítása
• 70-es évek Az IBM COPICS rendszer kifejlesztése
• 70-es évek A CAPP rendszerek elmélete kialakul
• 1978 A CIM paradigma megalkotása (J. Harrington)
• 70-es évek FMS rendszerek, a rugalmas gyártás
  paradigmájának kialakulása
• 1980 A MAP és az MMS iniciatíva megalkotása
• 1984 Az MRP II koncepció megalkotása (MIT)
• 1988 A DEC megalkotja a MES koncepciót
• 90-es évek Az ERP rendszerek kialakulása, az SAP
  sikerei
• 90-es évek Az integrált muszaki-üzleti adatbázis
  (Oracle)
• 1995-2000 A virtuális vállalat (VE) és az
  Intranet paradigmáinak összekapcsolódása
• 2000- A Java technológia sikerei, az EAI
  paradigma

5
A termelésinformatika integrált alkalmazási
rendszerei
Számítógéppel Integrált Gyártás
(Computer Integrated Manufacturing)
CIM
6
A termelésinformatika integrált alkalmazási
rendszerei
Vállalati funkcionális modellek és számítógépes
alkalmazási területek

• Vállalati modell

• Számítógépes alkalmazások

Integrált vállalatirányítási rendszer ERP
Folyamat- tervezo-rendszer CAPP
Termelés- tervezo rendszer PPS
Termék-tervezo rendszer CAD
Termelés tervezés
Termelés- tervezés
Termelésirányító és végrehajtó rendszer MES
7
A termelésinformatika integrált alkalmazási
rendszerei
Termelésinformatikai alkalmazások elméleti
háttere Matematika operáció-kutatás,
optimalizálás-elmélet, gráfelmélet, számítás- és
algoritmus-elmélet, numerikus módszerek,

• Optimalizálás-elmélet
• Feltételes szélsoérték feladatok
• Lineáris programozás
• Matematikai programozás
• Dinamikus programozás (Bellman)
• Játékelmélet (Neumann, Nash)
• Gráfelmélet
• Hozzárendelési feladatok
• Szállítási feladatok
• Particionálási feladatok
• Keresési feladatok

8
A termelésinformatika integrált alkalmazási
rendszerei
Termelésinformatikai alkalmazások elméleti
háttere Informatika információelmélet,
programozás elmélet, AI módszerek, adatbázis
elmélet, irányítás elmélet, hálózatelmélet

• Mesterséges intelligencia (AI) módszerek
• Logikai programozás (PROLOG)
• Döntéselmélet, szakérto rendszerek
• Evolúciós algoritmusok
• Fuzzy-elmélet (Zadeh)
• Korlátozás programozás (Constraint Programming)
• Adatbázisok elmélete
• Relációk elmélete
• Adatmodell-elmélet (Codd törvények)
• Tranzakció-elmélet (SQL)
• Objektum-orientált rendszerek

9
A termelésinformatika integrált alkalmazási
rendszerei
Termelésinformatikai alkalmazások elméleti
háttere Termelési rendszerek vállalat modellezés
(enterprise modeling) , termelési rendszerek
elmélete, technológiai folyamatok tervezése

• Termelési rendszerek elmélete
• Termelési rendszerek modellezése és szimulációja
• Aggregált termeléstervezés
• Ütemezés-elmélet
• Kooperatív rendszerek (Agent theory)
• Logisztikai rendszerek
• Technológiai folyamatok tervezése
• Technológiai folyamattervezés elmélete
• Automaták elmélete (CNC, PLC, ROC)
• Rugalmas rendszerek elmélete (FMS)
• Felügyelet és bizonytalanság kezelése

10
A termelésinformatika integrált alkalmazási
rendszerei
Integrált alkalmazási rendszerek a mai
termelés-informatikában
11
A termelésinformatika integrált alkalmazási
rendszerei
Az alkalmazás-fejlesztés fo szakaszai a
termelésinformatikában

• Követelmény-elemzés
• Funkcionális tervezés
• Matematikai modellezés
• Algoritmus-tervezés
• Adatmodell-tervezés
• Input/Output specifikáció
• Rendszerterv készítése
• Programozás (Java, C, MSVB, .Net)
• Tesztelés, verifikáció, validálás.

12
A termelésinformatika integrált alkalmazási
rendszerei
Alkalmazásfejleszto rendszerek Modellezés,
megoldó gépek, megjeleníto eszközök
(visualization)

• ILOG alkalmazásfejleszto rendszer

Modellezés
Megoldó eljárás
Alkalmazás
Application
13
A termelésinformatika integrált alkalmazási
rendszerei
Egy projekt-szemléletu termeléstervezo rendszer
követelmény-elemzésének koncepciója
14
A termelésinformatika integrált alkalmazási
rendszerei
Egy termeléstervezo rendszer funkcionális modellje
15
A termelésinformatika integrált alkalmazási
rendszerei
Egy intenzitás alapú termeléstervezo rendszer
matematikai modellje
Intenzitás -korlátok
A projekt-tevékenység idoigénye
A termelési tevékenység intenzitása
Idoegység
A tevékenység idoablaka
A legkisebb idointervallumaz tevékenység
elvégzésére
Viszonylagos tevékenység intenzitás
Optimalizálásifeladat
Kapacitás-korlátok
Súly-faktor
Optimalizálási cél meghatározása
min,
16
A termelésinformatika integrált alkalmazási
rendszerei
Egy projekt alapú termeléstervezo rendszer
koncepcionális rendszerterve
17
A termelésinformatika integrált alkalmazási
rendszerei
Egy termeléstervezo rendszer interaktív ütemezo
felülete
Alternatívák
Projektek
Azonosító
Projekt feladatok
Dátum vonal
18
A termelésinformatika integrált alkalmazási
rendszerei
Egy változó intenzitásútermelés tervezo
rendszer feladat ütemterve
Feladatok munkaigénye
Bizonytalan terhelés
Projekt azonosítók
Kapacitás hiány
Aktuális dátum vonal
19
A termelésinformatika integrált alkalmazási
rendszerei
Alkalmazási rendszerek üzemeltetése,
karbantartása
modell
eljárás
szoftver
ITSM Information Technology Service Management

• Szereplok
• - Felhasználók (user)
• - Informatika-oszt. rendszergazda
• - Integrátor, karbantartó
• - Fejlesztok, szakértok
• - Tanácsadók
• Szolgáltatások
• - Konfigurálás-menedzsment
• - Aktualizálás (up-grade, release mgmt.)
• - Változás menedzselés (change mgmt.)
• - Problémák megoldása
• - Hiba elhárítás (incident mgmt.)
• - Biztonság mgmt (security mgmt)
• - Vészhelyzet-kezelés
• - Auditálás
• - Fejlesztés

Felhasználók
U
U

20
A termelésinformatika integrált alkalmazási
rendszerei
A termelésinformatika meghatározó tudósa, a
tudományterület megteremtoje
Frederick Winslow Taylor
1856-1915
A termelési folyamatok tervezése és irányítása
elméletének megalapozója. A tudományos termelés
menedzsment megteremtoje. Megalkotta a termelési
rendszerek és folyamatok legalapvetobb, ma is
használt matematikai modelljeit. Kidolgozta a
tömeggyártás elméletét és megvalósítható
módszereit. Henry Ford-al a modern autógyártás
egyik létrehozója.
21
A termelésinformatika integrált alkalmazási
rendszerei
A termelésinformatika néhány további nagy alakja
Francois B. Vernadat Enterprise modeling and
integration James Harrington Computer Integrated
Manufacturing Carl Adam Petri Petri nets and
models Eugene Merchant Computer Aided
Engineering Andrew Kusiak Manufacturing
Automation Sz. P. Mitrofanov Group technology G.
K. Goranszkij Theory of process
planning John E. Buzacott Stochastic models of
manufacturing systems H. A. el-Maraghy Computer
aided process planning John Little Modelling of
queuing systems Herwart Opitz Theory of machine
tools Gottfried Stute Theory of manufacturing
automation Hans-J. Warnecke Theory of corporate
planning and control H. Yoshikawa Computer Aided
Design G. Tagutschi Modelling and planning of
manufacturing systems Eliyahu M. Goldratt Theory
of constraints Hatvany József Gyártórendszerek
elmélete Márkus András Mesterséges intelligencia
módszerek
22
A termelésinformatika integrált alkalmazási
rendszerei

• Köszönöm
• Megtisztelo
• figyelmüket !

23

• OLIVER

24
A gyártás fogalma

• A gyártás (szukebb értelemben) az ipari termelés
  anyagainak alkatrészeinek,
• szerelvényeinek és késztermékeinek eloállítására
  irányuló, muszaki-gazdasági tevékenység
• A gyártási folyamatok fo típusai
• A gyártás magában foglalja
• a gyártás elokészítését, az anyagellátást,
  raktározást,
• a technológiai folyamatokat,
• a gyártás szervezését, irányítását, ellenorzését,
• a gyártási minoség biztosítását,
• az üzemfenntartást, a karbantartást.

25
Gyártásirányítás

• Definíció A gyártórendszer olyan gépekbol,
  kiszolgáló berendezésekbol és irányító
  rendszerbol álló, komplex technológiai objektum,
  amely anyagi, energetikai és informatikai
  eroforrások felhasználásával, gyártási rendelések
  alapján félkész- vagy kész -termékeket állít elo.
  
• Definíció A gyártórendszerek irányítása (röviden
  a gyártásirányítás) olyan irányítási feladat,
  amely valós idoben irányítja és felügyeli a
  gyártórendszerben zajló komplex gyártási
  folyamatokat. A gyártásirányítás az elore
  megtervezett és a gyártási programokban rögzített
  aktuális célokat igyekszik megvalósítani,
  alkalmazkodva a fellépo bizonytalanságokhoz és
  törekedve az eredmények adott feltételek
  (korlátozások) melletti optimalizálására.

26
Gyártórendszerek irányítása

• Háromirányú integráció
• A gyártási folyamatok szekvenciális, azaz idoben
  egymás után következo muveleteinek
  esemény-vezérelt megvalósítása.
• Egymás mellett, egyidejuleg (párhuzamosan)
  muködo, gyártásirányítási feladatok
  összehangolása, szinkronizálása.
• Egymás alá és/vagy fölérendelt, egymástól
  hierarchikusan függo, gyártásirányítási feladatok
  integrált kezelése.

27
A diszkrét gyártási folyamat fo részei
28
Gyártórendszer
CNC megmunkáló központokból álló, automatizált,
rugalmas gyártó rendszer. FMS.
Magas raktár
Automatizált magas raktár AGV robotkocsik Palettás
készülékek Fúró-maró központok CNC
vezérlés Automatikus szerszámtár Gyártásirányító
rendszer Lokális hálózat LAN Minoségbiztosító
rendszer
CNC megmunkáló központok
Robobotkocsi
29
Irányító rendszerek struktúrája

• Centralizált
• Hierarchikus
• Heterarchikus
• Holonikus

30
Gyártórendszerek informatikája

• A gyártásirányítás valós idoben irányítja és
  felügyeli a gyártórendszerekben zajló gyártási
  folyamatokat. A gyártórendszerek irányításának
  hierarchiája ma általában négyszintu.

1.szint Gyártórendszer vezérlok szintje
(Manufacturing System Controller)
(Muhelyirányítás (SFC), Rugalmas gyártórendszer
irányítás (FMSC), stb.) 2.szint Megmunkálórendsze
r vezérlok szintje(Machining System Controller)
(Cellavezérlok (CC), Anyagmozgató-rendszer
vezérlok (AGVC), Raktári rendszerek vezérlése
(CAST), stb.). 3.szint Munkahely- vagy
gépvezérlok szintje ( Machine Controller)
(Számjegyes vezérlok (CNC), Robotvezérlok
(ROC), Mérogépvezérlok (MMC), stb.). 4.szint Foly
amat-irányítók szintje (Process Controller)
31
A gyártásirányítás hierarchikus struktúrája
Számítógépes
SFC
Gyártóüzem
4. szint
üzemirányítás
LAN 1
MES
Gyártócella
Cellavezérlo
3. szint
CC
LAN 2
Berendezés
Munkahely
2. szint
CNC
vezérlo
LAN 3
PAC
Folyamatelem
Folyamat
1. szint
Szenzor
Szervó
vezérlo
32
Holonikus gyártórendszer struktúrája
33
A gyártásirányítási szintek informatikai jellemzoi
Név Tipikus adat méret Tipikus döntési ciklus Tipikus számítástechnikai platform Tipikus irányítási funkciók
Muhely irányítás 1-10 Mbyte 1-2 perc PC, szerver UNIX, Windows 2000/XP Gyártás elokészítés, rendelés, ütemezés, elosztás, felügyelet, döntések, hibaelhárítás.
Cella vezérlés 1-10 Kbyte 1-2 sec Munkaállomás Ipari PC UNIX, Windows 2000/XP Koordináció, szinkronizáció anyagkezelés, státus jelentés
Munkahely vezérlés 1-100 Byte 0,1-0,2 sec Mikroszámítógépek Ipari PC, RTOS Operációk szervezése, vezérlése, végrehajtása, minoségbiztosítás
Folyamat irányítás 1-100 Bit 1-10 msec Mikrovezérlok, mikroprocesszorok RTOS Helyzet szabályzás, mérés, gépi funkciók vezérlése, logikai funkciók
34
Számítógépes hálózatok a termelésben
ARPANET logical map circa 1977 forrásThe
Computer History Museum
35
Számítógépes hálózatok topológiája
36
Számítógépes hálózatok topológiája

• Teljes rendszer A teljes rendszer sok kábelt
  igényel. Nagy a redundanciája. Az elrendezés
  elonye a nagy megbízhatóság.
• Sín topológia A sín elrendezés esetén a
  hálózatba kapcsolt gépek egyazon vezetéket
  használnak, köztük semmiféle speciális sorrend
  nem adható meg, sorosan kapcsolódnak. Az
  elrendezés hátránya, hogy vonalszakadás esetén az
  egész hálózat használhatatlanná válik.
• Csillag topológia A csillag elrendezés esetén a
  hálózatba kapcsolt gépek egyazon csomópontra
  csatlakoznak. Az elrendezés elonye, hogy
  vonalszakadás esetén csak az adott gép válik
  használhatatlanná, és nem az egész hálózat. A
  többi gép továbbra is tud kommunikálni egymással.
  
• Gyuru topológia A gyuru elrendezés esetén a
  hálózatba kapcsolt gépek egymást követo zárt
  láncba szervezodnek, így minden kapcsolódási
  ponthoz rendelheto egy elozo és egy következo
  kapcsolódási elem. Elonye, hogy egyszeres
  vonalszakadás esetén a hálózat nem válik
  használhatatlanná és nincs leterhelt központi
  csomópont. Nagyobb hálózatok esetében kétszeres
  gyurut szoktak alkalmazni a biztonság növelése
  érdekében.
• Fa strukúra A fa rendszerben a csomópontok
  hierarchikus rendben csatlakoznak egy vagy több
  csomóponthoz, így alhálózatokat formálnak. Minden
  csomópont között csak egy útvonal van, amely
  kiesése az egész alhálózatot tönkreteszi, így
  hibaturo kapcsolókat igényel. Elonye, hogy kis
  kábelezési költséggel nagy hálózatok is
  kialakíthatók.

37
Számítógépes hálózatok topológiája

• A nagy hálózatok alhálózatokba szervezhetok. Az
  alhálózatokat átjárók (Gateway), kapcsolók
  (Switch) és hidak (Bridge) köthetik össze. A sok
  csomópont, nagyobb távolságon fizikai
  jel-erosítést, szegmensekre bontást igényel. Ez
  az aktív HUB-ok és Repeater-ek (ismétlok)
  feladata. Az egységes elven, szabványos elemekkel
  felépített jól menedzselheto és karbantartható
  hálózatot strukturált hálózatnak nevezik.

38
LAN hozzáférési módok

• Ethernet
• a csatornafigyelés üközés-érzékeléssel - CSMA/CD
• Token ring, token busz
• állomások közül csak egyetlen kapja meg a jogot
  az adás megkezdésére
• FDDI
• közegu lokális hálózatok elso közeg-hozzáférési
  szabványa
• ISDN
• integrálja a hang és nem hangjellegu
  szolgáltatásokat

39
ISO OSI referencia modell
Hálózati szolgáltatások alkalmazások számára
Adatmegjelenítés, titkosítás
Számítógépek közötti kommunikáció
Valódi végpontok közötti kapcsolat
Címzés, útvonalválasztás
Közeghozzáférés (MAC)
Bináris jelátvitel
40
Számítógépes hálózatok a termelésben

• A számítógépes hálózat kommunikációs csatornákkal
  összekapcsolt, autonóm muködésre képes
  számítógépek, számítógép alapú terminálok és
  intelligens vezérlok olyan rendszere, amely a
  hálózat használói számára szolgáltatásokat nyújt.
• A számítógépes hálózatok fo típusai
• WAN Wide Area Network . Nagykiterjedésu hálózat.
  Egymástól nagy távolságra lévo csomópontokat
  tartalmaz. Internet, világhálózat.
• MAN Metropolitan Area Network. Városi hálózat.
  Lokális hálózatokat nagyvárosi méretekben
  összekapcsoló hálózat. Nyilvános és privát
  rendszerek. (PBX, X. 25, Frame Relay).
• LAN Local Area Network. Korlátozott távolságon
  (néhány km) elhelyezkedo, szorosan együttmuködo
  csomópontokat tartalmaz. Intézményi és cég
  hálózatok.
• CAN Control Area Network. Automatizált
  berendezéseket és rendszereket irányító,
  számítógépes kontrollereket tartalmaz. (Cell bus,
  Field bus).

41
MAP

• A Manufacturing Automation Protocol
• General Motors kezdeményezése
• üzemi hálózatok szolgáltatásainak szisztematikus
  felépítésére
• Token bus megvalósítás
• Egységes, szabványos kommunikációs rendszer
• Nyílt rendszer
• Tetszoleges beszállítótól származó eszköz
  beillesztheto (az eszközök csereszabatosak).

42
MMS

• A Manufacturing Messages Specification
• Az OSI referenciamodell gyártási üzenet
  specifikációja
• Biztosítja a számítógépek és vezérloberendezések
  közötti szabványos kommunikációt
• Meghatározza, hogy az üzemi szinten milyen
  objektumtípusok fordulnak elo
• Objektum-orientált megközelítést alkalmaz
• Az MMS objektumai között változók, események,
  figyelmezteto jelzések és egyéb a gyártórendszer
  alkalmazásai szempontjából lényeges entitások
  vannak
• Az MMS definiálja mindazon szolgáltatásokat,
  amelyek felhasználásával az alkalmazások
  befolyásolhatják az objektumok viselkedését
• Definiálja az objektumok hálózati felületét

43
Hálózati protokollok

• ISDN
• RS232
• Ethernet
• Token ring
• FDDI
• NCP
• TCP/IP
• DNS

• DHCP
• FTP
• Gopher
• HTTP
• IMAP
• POP3
• Telnet
• NNTP
• SMTP

44
Az Internet és a World Wide Web

• Kliens-szerver koncepció
• A hypertext paradigmája
• A hypertext IP hálózatra való kiterjesztése
• Uniform Resource Locator (URL) szabvány
• Multimédia paradigma
• Hyper Text Transport Protocol (HTTP) szabályozása
  alatt.

45
A Java, mint a WWW programozási nyelve

• A Sun Microsystem fejlesztése
• Objektum-orientált
• A tallózók Java virtuális gépek
• A program nem a szerver oldalon fut
• Szabványos Java kód (operációs rendszertol
  független)
• Biztonsági kérdések

46
Web-szolgáltatások

• WEB-szolgáltatások nem nyújtanak a a
  felhasználóknak grafikus felhasználói interfészt
  (GUI)
• elosztják az üzleti logikát az adatokat és
  folyamatokat egy hálózati, programozói
  interfészen (API) keresztül.
• Az alkalmazások az Internet protokoll feletti
  nyílt szabványokat használnak, többek között
• XML,
• SOAP,
• WSDL és
• UDDI szabványokat

47
A MES rendszerek

• A Manufacturing Execution System hardver és
  szoftver komponensek összessége, amelyek
  vezérlik, irányítják és optimalizálják a gyártási
  tevékenységeket, a megrendelés elindításától a
  késztermék eloállításán keresztül, egészen az
  elkészült termék kiszállításáig.
• A komponensek begyujtik és karbantartják az
  aktuális termelési adatokat, amelyek lekérdezése,
  kiértékelése segítségével a gyártási
  tevékenységeket optimalizálhatók. Létfontosságú
  információkat biztosít a gyártási aktivitásokról
  a döntéstámogató folyamatok számára.

48
A MES rendszerek fo komponensei

• Függo, üzemi rendelések menedzselése felügyeli a
  megrendeléseket. Az alapanyagokat a gyár
  megfelelo részlegéhez irányítja, hogy ott a
  termelofolyamatok, muveletek megkezdodjenek.
• Technológiai folyamat-menedzsment a
  munkafolyamatoknak a termelési terveknek
  megfelelo irányítása.
• Termelési finomprogramozás, ütemezés,
  újra-ütemezés a termelési aktivitások egy
  rendezett sorrendjének eloállítása, amely
  lehetoség szerint optimális termelési cél
  elérését garantálja.
• A feladatok eroforrásokhoz rendelése,
  felszabadítása, kiadása irányítani, hogy ki,
  mikor, milyen géppel, milyen szerszámokkal mit
  csinaáljon, illetve nyomon kivetni, hogy éppen mi
  folyik.
• A termelési folyamatok nyomkövetése, adatgyujtés
  a termékek, sorozatok monitorozása, történeti
  adatbázis karbantartása, gépek, termelési
  folyamatok adatainak tárolása.
• Üzemi minoségbiztosítás méri, nyomon követi és
  analizálja a termékadatokat, folyamat-jellemzoket,
  és ezeket összeveti az elvárt adatokkal.
• Üzemi teljesítmény analízis, értékelés,
  beavatkozás, menedzser indexek számítása,
  aktualizálása, jelentése összehasonlítja a
  termelési célokat és a megvalósított
  eredményeket.
• Muhelyszintu fenntartó és karbantartó feladatok,
  menedzselése megtervezi és végrehajtja a
  termeloeszközök állagmegóvásához szükséges
  tevéklenységeket.

49
A MES rendszerek fo komponensei
50
1. Eroforrás allokáció és menedzselés, nyomon
követés

• Ez a funkció irányítja, menedzseli az alapanyag
  felhasználását, azok hozzárendelését a gépekhez,
  munkákhoz, anyagokat vagy más felszereléseket
  dokumentál, így segítve elo a munka megkezdését,
  és annak lefolyását. Lényegét tekintve
  logisztikai feladatokat lát el (nyomon követés),
  melyek többnyire a nyersanyagra, a nyersanyagokat
  megmunkáló eszközökre terjednek ki. A nyomon
  követés eredménye, hogy minden eszközrol, illetve
  késztermékrol bármelyik idopontban rendelkezésre
  állnak olyan adatok, melyek a muveletek, munkák
  elkezdéséhez és szintentartásához szükségesek.

51
2. Muveletek ütemezése/finomprogramozása

• Ütemezi a beszerzést és a megmunkálási
  muveleteket. A folyamatokat úgy ütemezi, hogy az
  adott gyártási muvelet gördülékenyen kezdodjön
  el, ha elkezdodött, akadálymentesen folytatódjon
  tovább, majd hiba nélkül fejezodjön is be,
  figyelembe véve az átfutási idok minimalizálását.
  Bemenetei az adott megmunkálandó nyersanyagok és
  az azokat megmunkáló eszközök. Az ütemezés
  eredményeképpen eloáll egy job-lista, melyben a
  nyersanyagokon elvégzendo muveletek, aktivitások
  sorozata található. Az aktivitásokat gyártás
  során ebben a sorrendben hajtják végre.

52
3. Gyártási egységek feladatirányítása

• A gyártás során eloállított termékek telephelyen
  belüli, továbbá telephelyen kívül eso helyre
  történo szállítását, és a termékek nyomon
  követését végzi. Két, a gyártás szempontjából
  igen fontos célszemélynek biztosít adatokat. Az
  egyik a vevo, akinek arról ad információt, hogy
  az adott termék mikor kerül legyártásra, mikor
  készül el. A másik a gyártócella, aminek arról
  biztosít adatokat, hogy a termék mikor kerül az
  éppen aktuális cellába megmunkálásra, honnan
  érkezik másik gyártócellából, másik
  megmunkálási helyrol, raktárból, vagy esetlegesen
  külso helytol, szállítótól, továbbá arról, hogy
  az adott termék a megmunkálás után,
  eloreláthatólag mikor hagyja el a megmunkálási
  területet, és onnan hová kerül.

53
4. Specifikáció menedzsment

• A gyártási egységekkel összerendelt információkat
  irányítja, menedzseli, felügyeli. Ezek
  jelentések, urlapok, rajzok, programrészek,
  kötegelt rekordok, munkafolyamat leírások,
  szabványos muveleti eljárások formájában jelennek
  meg.. Támogatja az elotervezési információk
  szerkesztését és karbantartja a specifikációk
  verziószámát. Tartalmazhat még a környezet
  megóvására vonatkozó instrukciókat, biztonsági és
  egészségügyi szabályokat, és olyan információkat,
  melyek a korrekciós eljárásokra vonatkoznak.

54
5. Adatgyujtés, adatszerzés

• Feladata, hogy beszerezzen, gyujtsön és
  karbantartson minden olyan információt, ami a
  legyártandó termék és környezete nyomon
  követésével, karbantartásával, gyártási múltjával
  továbbá más gyártási menedzsment funkciókkal
  kapcsolatosak. Adatszerzés céljából szkennerek és
  bemeneti terminálok kombinációját, illetve
  szoftver interfészeket, szoftvereket használhat.
  Az adatok a gyártási szinten származhatnak
  automatikus és manuális forrásból.

55
6. Munkahely-, munkaero menedzsment

• Egy adott pillanatban, idokeretben megadja a
  személyzeti állomány éppen aktuális státuszát.
  Magában foglal ido és látogatottsági jelentést,
  tanúsítvány nyomon követést, továbbá képes
  közvetett, indirekt események naplózására, mint
  például a nyersanyag elokészítés. Ez a funkció,
  együttmuködhet az eroforrás allokációval annak
  érdekében, hogy meghatározható legyen az
  optimális hozzárendelés.

56
7. Minoségmenedzsment

• A gyári munkafolyamatokból származó termék
  elemzéseket, és folyamat állapotokat,
  felméréseket biztosít, melyeket a gyári
  munkafolyamatokból származnak, annak érdekében,
  hogy biztosítsák a termék minoségellenorzését. Ez
  a funkció tartalmazhat folyamatokon belüli termék
  kiértékelést, általános termék és folyamat nyomon
  követést és hibaazonosítást. Hibák esetén
  javaslatot adhat tevékenység a hibák
  felderítésére, illetve azok kiküszöbölésére, vagy
  a hiba okozta káros hatások csökkentésére. A
  minoségmenedzsment szerepe, hogy áthelyezi a
  hangsúlyt a termékek meghibásodásának
  kijavításáról, a hibák megelozésére, továbbá a
  fokozatos minoségjavításra.

57
8. Folyamat menedzsment

• Gyártási folyamat megfigyelést, és/vagy
  automatikus korrekciót vagy döntés-hozatalt
  biztosít az operátoroknak, annak érdekében, hogy
  korrigálják a meglévo hibákat és javítsák a
  folyamatokon belüli tevékenységek színvonalát.
  Interfészt biztosít az intelligens eszközök és a
  MES lehetséges adatbeszerzése között.
  Szolgáltathat riasztás menedzsmentet is, ami
  biztosítja a gyártásban résztvevo
  alkalmazottaknak, hogy tájékoztatást kapjanak a
  folyamatoknak elfogadható értéken kívül eso
  változásairól, vészhelyzeteirol.

58
9. Karbantartás menedzsment

• Nyomon követi és vezérli a berendezések és eszköz
  karbantartási tevékenységeit, hogy biztosítsa
  azok rendelkezésre állását a gyártási muveletek
  elvégzésére, továbbá az ismétlodo, vagy megelozo
  karbantartás ütemezését biztosítja, és választ,
  riasztást ad a sürgos hibákra. Karbantartja az
  események, és hibák elofordulásának történeti
  listáját, annak érdekében, hogy segítse a hiba
  vagy az adott esemény meghatározását,
  diagnosztizálását.

59
10. Termék nyomonkövetés és leszármaztatás

• Biztosítja, hogy minden idopillanatban látható
  legyen, hogy hol folyik munka, továbbá
  megfigyelhetové teszi a munka helyén lévo
  folyamatok, eszközök, emberi munkaero
  rendelkezésre állását. Az állapot információk
  magukban foglalhatják, hogy kik dolgoznak az
  adott helyen, a szállítóktól származó nyersanyag
  összetevoket, sorozatszámokat, aktuális gyártási
  állapotokat, továbbá bármilyen riasztást,
  átdolgozást vagy más kivételt, amelyek a
  termékkel kapcsolatosak. Az on-line nyomon
  követési funkció egy egységnaplót állít elo a
  megfigyelt történésekrol. Ez a napló teszi
  lehetové a komponensek és az összes végtermék
  elkészülési folyamatának, eseményeinek
  felderítését.

60
11. Teljesítmény-analízis

• A gyártási tevékenységek eredményeinek aktuális
  jelentéseit biztosítja minden adott
  idopillanatban, továbbá lehetové teszi a korábbi
  eredményekkel, illetve a vonatkozó
  követelményekkel, elvárásokkal való
  összehasonlítást. Ezek a teljesítményadatok olyan
  összetevoket foglalnak magukba, mint az eroforrás
  vagy tartalékok kihasználtságára vonatkozó
  mérések, készletek, eszközök rendelkezésre
  állásának adatai, elkészült termék ciklusideje,
  továbbá, hogy milyen mértékben alkalmazkodott az
  ütemezéshez és mennyire felelt meg a
  szabványoknak. Olyan információkat szolgáltat,
  melyek a különbözo funkcióktól kerülnek
  begyujtésre, és ezek a funkciók mérik a muveleti
  paraméterek értékeit. A funkció által kapott
  eredményeknek több megjelenési formája lehet, így
  például szöveges riport formátum, on-line
  teljesítménykiértékelés formátum, grafikonok,
  stb.

61
12. Anyag-, és eszköz menedzsment

• Ez eredetileg nem része a MESA funkciók
  listájának. Menedzseli az árukészletek,
  alkatrészek és eszközök mozgását, átmeneti és
  végleges tárolását. A mozgások elofordulhatnak
  a folyamati muveletek direkt támogatásánál, vagy
  más funkciók esetében, mint például a
  gyártóberendezések karbantartása és az új
  egységek telepítése.

62
MES interfészek - A MES-tol a külso alkalmazások
felé

• Az ERP rendszerek a MES aktuális termelési
  adataival dolgoznak, mint költségek, megmunkálási
  idok, kihozatal, illetve egyéb termelékenységi
  adatok.
• A Supply Chain Management (beszállitói lánc
  kezelo) rendszerek a megrendelések aktuális
  státuszát, a gyártókapacitások rendelkezésre
  állását kérdezi le a MES-tol.
• A vásárlókkal kapcsolatot tartó Sales
  (értékesítés, kereskedelem) szintén MES
  rendszereken keresztül figyeli a megrendelések
  alakulását, hiszen a kiszállítás ettol függ.
• A termék és folyamattervezés visszacsatolást kap
  a kihozatalról illetve a termék minoségérol.
• A folyatvezérlés utasításokat kap, amely a
  muködtetést úgy szabályozza, hogy a vállalati
  szintu optimális muködést garantálja.

63
MES interfészek - A külso rendszerektol a MES felé

• Az ERP termelési tervei alapján történik a
  MES-ben a feladatok kiosztása
• A Supply Chain Management termelési foterve
  alapján történik a termelési finomprogramozás.
• A megrendelések, amelyek a termelési folyamatokat
  indukálják, a kereskedelmi részlegtol származnak.
  
• A termék és folyamattervezés állítja össze a
  gyártási instrukciókat, az urlapokat, muködési
  paramétereket, stb.
• A folyamatvezérléstol olyan adatok érkeznek,
  amelyek segítségével a pillanatnyi teljesítmény,
  muködési környezet értékelheto.

64
Modellezés Petri hálókkal

• A modellezett rendszerek viselkedésének
  leírásánál hasznos segédeszköz egy olyan grafikus
  módszer, amellyel megfeleloen ábrázolni lehet a
  rendszerben lezajló tevékenységeket, azok
  bekövetkezésének oksági viszonyait.
• A folyamatok ütemezési szabályának megadására a
  Petri-hálókat alkalmazzák.
• A Petri-hálók definícióját 1962-ben vezette be
  Petri .
• Széles körben elterjedt módszerré vált nemcsak a
  folyamattervezési területen, hanem a
  szoftverfejlesztés területén is.

65
Modellezés Petri hálókkal
66
Modellezés Petri hálókkal

• A Petri-hálók egy speciális gráfnak tekinthetok,
  amelyek az alábbi elemekbol épülnek fel
• feltételek (körök)
• események (téglalapok)
• átalakulások (irányított élek)
• jelzok (fekete pontok), az aktuális állapot
  jelzésére.
• A Petri-hálók alapveto szabályai
• Egy átmenet akkor következik be, ha a bemenetek
  mindegyike teljesül, azaz a bemeneti helyek
  súlyozottak.
• Egy átmenet végrehajtásakor az átmenet minden
  bemenetérol elvisz egy súlyt, míg minden
  kimenetére kitesz egyet.

67
Modellezés Petri hálókkal

• Speciális fogalmak, állapotok
• Éheztetés Olyan esetekben lép fel, amikor több
  átmenet verseng valamilyen eroforrás eléréséért.
  Ilyen esetben azon átmenet, amely több eroforrás
  segítségével hajtódhat csak végre, ritkábban fog
  végrehajtódni, mivel a csekélyebb igényu átmenet
  mindig el fogja vinni a számára szükséges
  eroforrást.
• Kizárás Olyan esetekben lép fel, amikor egyetlen
  átmenet sem tud végrehajtódni.
• Kezdoállapot Kezdoállapotnak nevezzük mindazokat
  a helyeket amelyek kezdetben súlyozottak.
• Végállapot Végállapotnak nevezzük mindazokat a
  helyeket, amelyekbe megfelelo muködés esetén a
  végén súly kerül.
• Program terminálás A Petri-hálóval modellezett
  rendszerünk terminál, ha minden végállapotnak
  kijelölt helyre súly kerül.
• Holtpont Holtpont lép fel muködés közben, ha a
  programunk egy nem terminális helyen válik
  muködésképtelenné, azaz nem kerül minden
  végállapotba súly. 

68
Petri háló alkalmazása gyártórendszer
modellezésére