Simulation

Simulationsprogramme um den Verlauf der Prozesse vorherzusagen

Für komplexe Roboterbewegungen und gegenseitige logistische Abhängigkeiten von mehreren gleichzeitigen Manipulationen, ist es nicht mehr vorherzusagen, wie sich die Systeme verhalten. Schon gar nicht sind wir in der Lage eine sinnvolle Beurteilung über die angestrebte Leistung zu fällen. Je nach Komplexität des Systems, verwenden wir verschiedene Software um einen Einblick in den Grad der Gleichzeitigkeit und die zugehörigen Zykluszeiten zu erhalten.

Bei mittelschweren komplexen Bewegungsprofilen kommt die selbst entwickelte Simulationssoftware zum Einsatz. Bei sehr komplexen Systemen mit einem mehr zufälligen Charakter, machen wir Gebrauch von Simulationsprogrammen, die einen Prozess über einen längeren Zeitraum vorhersagen kann, und wo auch gezielte Störungen eingegeben werden können. In diesem hoch spezialisierten Gebiet rufen wir die Unterstützung von einem unserer festen Partnern ein.

Fehler zu vermeiden und die richtigen Entscheidungen treffen

Eine Simulation ist ein dynamischer Prozess. Von einer gegebenen Ausgangssituation zeigt eine Simulation, wie sich die Situation ändert und entwickelt im Laufe der Zeit. Aus dem Modell ergeben sich sozusagen die Regeln, nach denen diese Änderung auftritt. Vorteil einer Simulation ist es, dass diese erfolgt in einer kontrollierten, gut definierten Bereich, und dass diese durchgeführt werden kann, ohne die Realität zu beeinflussen. Die dabei gewonnenen Erkenntnisse können dann in einer Simulation verwendet werden, um in der Realität sinnvolle Entscheidungen treffen können und Fehler zu vermeiden. Es ist wichtig, dass die Simulation in der richtigen Art und Weise und von einem erfahrenen Unternehmen durchgeführt wird. Wenn das Modell nicht einer guten Beschreibung der Wirklichkeit entspricht, ist der gewählte Ausgangspunkt falsch. Als Ergebnis können falsche Annahmen getroffen werden, dass Unsicherheiten nicht berücksichtigt werden. Dies kann zu vorzeitigen oder falschen Schlüssen führen. Z-Tech hat Erfahrung in der Durchführung von dynamischen und statischen Simulationen.

Dynamische Simulationen

In dynamischen Computersimulationen werden die  Veränderungen des Systems in der Zeit simuliert. Zur Berechnung dieser ständigen Veränderungen auf einem Computer wird in der Regel ein diskreter Ansatz gewählt.  Hierzu wird die Zeit in kleine Zeitfenster unterteilt. Der Zustand des Systems wird auf dieser Grundlage mittels Iterationen Schritt für Schritt berechnet. Die optimale Größe dieser Blöcke kann experimentell oder auf der Basis statistischer Verfahren ermittelt werden (abhängig von der gewünschten Zuverlässigkeit). Zusätzlich zu der Zeit kann bei bestimmten Raummodelle auch der Raum in kleine Zeitfenster unterteilt werden. Wir nennen dieses zelluläre Automaten.

Statische Simulationen

Bei statischen Computersimulationen wird der Systemwechsel in einer Rechenoperation berechnet. Das System verfällt in einem Schritt von einem Zustand zu einem anderen. Diese Simulationen sind in der Fachwelt bekannt und werden in erster Linie für Design-Anwendungen eingesetzt, bei denen Veränderungen in Abhängigkeit der Gestaltung von Umweltfaktoren berechnet werden (zum Beispiel bei einer technischen Konstruktion).

Beispiel dynamische Simulation

Um mehr Wissen über Simulationen zu vermitteln lassen wir hier an einem Beispiel aus der Praxis eine dynamische Simulation sehen.

Zweck und Anwendungsbereich

Zweck: Bestimmung der Anzahl der Roboter, welche für die für die Verarbeitung von Produktkomponenten in mehreren unterschiedlichen Zusammensetzungen eingesetzt werden“
Abgrenzung: Versorgung aus Stanze und Lagerhallen ist zu 100% garantiert

Roboter greift ein Teil welches benötigt wird innerhalb der Reichweite, dass Teil, welches als letztes in die Reichweite gekommen ist (LCFS). (Nicht nach fester Einstellung). Der letzte Roboter nimmt das benötigte Teil immer nach dem FCFS-Prinzip. Die Berechnungen basieren auf einer Ablageposition beim Roboter (mit der durchschnittlichen Zykluszeit der Ablageposition 1 und 2)

Eingabe und Variablen

Snelheid stansmachine:
Stanzmaschinengeschwindigkeit : 50 bis 80 Zyklen / min

Produkte:
Typ 1, 2, 3, 4 und 5

Die Entfernung zwischen den Produkten:
mindestens 60 mm

Fehlerwahrscheinlichkeit pro Roboter:
„Schußfehler ‚: 1/1000 (worst-case)
‚Drop‘: 1/1000 (worst-case)

Pick-Bereich Motoren:
400 / 500mm (oder Spur 1/4 und 2/3).
Produktkomponenten und Abholauftrag
Die Zykluszeiten und Bereich des Roboters

Ausstoß

• Annahmen
• Wenn der Roboter Teil 1) nicht erkennt, oder 2) falsch greift, nehmen die Roboter keine Aktion und bleibt das Teil auf dem Förderband liegen. Roboter wartet auf das nächste Teil, welches innerhalb des Bereichs liegt.
• Wenn der Roboter das Teil aufnimmt und fallen lässt dann ist die Wahrscheinlichkeit, dass es auf 1 von 4 Transportbänder fällt proportional zur Anzahl der Transportbänder worauf das Produkt fallen kann.
• Präsentation Simulation Model
• Präsentation Simulationsergebnisse