Human performance modelling as an aid in the process of manufacturing system design

Manufacturing system design is an ongoing activity within industry. Modelling tools based on Discrete Event Simulation are often used by practitioners during this design cycle. However, such tools do not adequately model the behaviour of 'direct' workers in manufacturing environments. There is an important need to expand the capability of modelling to include the relationships between human centred factors (demography, attitudes, beliefs, etc), their working environment (physical and organizational), and their subsequent performance in terms of productive routines. Therefore, this paper describes research that has formed a pilot modelling methodology that is an important first step in providing such a capability.

Human performance modelling as an aid to manufacturing system design

Once the factory worker was considered to be a necessary evil, soon to be replaced by robotics and automation. Today, many manufacturers appreciate that people in direct productive roles can provide important flexibility and responsiveness, and so significantly contribute to business success. The challenge is no longer to design people out of the factory, but to design factory environment that help to get the best performance from people. This paper describes research that has set out to help to achieve this by expanding the capabilities of simulation modeling tools currently used by practitioners.

An opportunity for system dynamics in manufacturing system modelling

The computer simulation of manufacturing systems is commonly carried out using discrete event simulation (DES). Indeed, there appears to be a lack of applications of continuous simulation methods, particularly system dynamics (SD), despite evidence that this technique is suitable for industrial modelling. This paper investigates whether this is due to a decline in the general popularity of SD, or whether modelling of manufacturing systems represents a missed opportunity for SD. On this basis, the paper first gives a review of the concept of SD and fully describes the modelling technique. Following on, a survey of the published applications of SD in the 1990s is made by developing and using a structured classification approach. From this review, observations are made about the application of the SD method and opportunities for future research are suggested.

System of integration of modularised assembly FMS

The modularised assembly FMS (Flexible Manufacturing System) cascade is a form of system design which, the authors feel, could be viable in a variety of organisational and operational settings where high product mix manufacture and unitary batch sizing are common features. The philosophy behind the concept is that production facilities are market-driven and customers' orders place a direct demand pull on final assembly which, in turn, triggers all preceeding activities. Greater flexibility~is recognized as a necessary feature in modern manufacture and the implementation of modularised FMS in conjunction with state-of-the-art hardware and computer software systems enable conditions under which more flexible processing can take place.

Some aspects of scheduling in a group technology manufacturing system

DUE TO COPYRIGHT RESTRICTIONS ONLY AVAILABLE FOR CONSULTATION AT ASTON UNIVERSITY LIBRARY AND INFORMATION SERVICES WITH PRIOR ARRANGEMENT

Research on rework strategies for reconfigurable manufacturing system considering mission reliability

Rework strategies that involve different checking points as well as rework times can be applied into reconfigurable manufacturing system (RMS) with certain constraints, and effective rework strategy can significantly improve the mission reliability of manufacturing process. The mission reliability of process is a measurement of production ability of RMS, which serves as an integrated performance indicator of the production process under specified technical constraints, including time, cost and quality. To quantitatively characterize the mission reliability and basic reliability of RMS under different rework strategies, rework model of RMS was established based on the method of Logistic regression. Firstly, the functional relationship between capability and work load of manufacturing process was studied through statistically analyzing a large number of historical data obtained in actual machining processes. Secondly, the output, mission reliability and unit cost in different rework paths were calculated and taken as the decision variables based on different input quantities and the rework model mentioned above. Thirdly, optimal rework strategies for different input quantities were determined by calculating the weighted decision values and analyzing advantages and disadvantages of each rework strategy. At last, case application were demonstrated to prove the efficiency of the proposed method.

Research on reliability evaluation of reconfigurable manufacturing system

It is a crucial task to evaluate the reliability of manufacturing process in product development process. Process reliability is a measurement of production ability of reconfigurable manufacturing system (RMS), which serves as an integrated performance indicator of the production process under specified technical constraints, including time, cost and quality. An integration framework of manufacturing process reliability evaluation is presented together with product development process. A mathematical model and algorithm based on universal generating function (UGF) is developed for calculating the reliability of manufacturing process with respect to task intensity and process capacity, which are both independent random variables. The rework strategies of RMS are analyzed under different task intensity based on process reliability is presented, and the optimization of rework strategies based on process reliability is discussed afterwards.

FluxEngine: A flexible processing system for calculating atmosphere-ocean carbon dioxide gas fluxes and climatologies

The air-sea flux of greenhouse gases (e.g. carbon dioxide, CO2) is a critical part of the climate system and a major factor in the biogeochemical development of the oceans. More accurate and higher resolution calculations of these gas fluxes are required if we are to fully understand and predict our future climate. Satellite Earth observation is able to provide large spatial scale datasets that can be used to study gas fluxes. However, the large storage requirements needed to host such data can restrict its use by the scientific community. Fortunately, the development of cloud-computing can provide a solution. Here we describe an open source air-sea CO2 flux processing toolbox called the ‘FluxEngine’, designed for use on a cloud-computing infrastructure. The toolbox allows users to easily generate global and regional air-sea CO2 flux data from model, in situ and Earth observation data, and its air-sea gas flux calculation is user configurable. Its current installation on the Nephalae cloud allows users to easily exploit more than 8 terabytes of climate-quality Earth observation data for the derivation of gas fluxes. The resultant NetCDF data output files contain >20 data layers containing the various stages of the flux calculation along with process indicator layers to aid interpretation of the data. This paper describes the toolbox design, the verification of the air-sea CO2 flux calculations, demonstrates the use of the tools for studying global and shelf-sea air-sea fluxes and describes future developments.

Konepajatekniikan laboratorion turvallisuussuunnitelma

Diplomityön tavoitteena oli tutkia LTY:n Konepajatekniikan laboratorion työturvallisuutta sekä laatia seurantalomake ja tehdä turvallisuusohjeet Konepajatekniikan laboratorioon. Konepajatekniikan laboratorioon ollaan rakentamassa uutta FM-järjestelmää, jonka turvallisuusriskejä ja vaaroja kartoitettiin etukäteen saatavilla olevan materiaalin avulla. Näin Konepajatekniikan laboratorio varautuu etukäteen FM-järjestelmän käyttöön liittyviin työturvallisuusasioihin. Diplomityön aikana seurasimme Konepajatekniikan laboratorion työturvallisuutta ja tapaturmien määrää seurantaomakkeen avulla. Samalla Konepajatekniikan laboratorioon tehtiin turvallisuusohjeet, joilla pyritään ennaltaehkäisemään työtapaturmien syntymistä. Konepajatekniikan laboratorion työturvallisuustasossa ja työtapaturma määrissä ei näyttäisi olevan poikkeavaa verrattuna koko Suomen konepaja-alan työturvallisuustasoon. Havaintojakson lyhyys alentaa johtopäätöksien luotettavuutta. Työturvallisuuden kehittämistä ja ennaltaehkäisevää työtä tulee tehdä jatkuvasti.

Joustavan robotisoidun särmäyssolun käyttöönotto levytuotetahtaalla

Diplomityön ensimmäisenä tavoitteena on selvittää robotisoidun särmäyssolun tehokkaimmat käyttöalueet särmättävien kappaleiden muotojen ja laitteiston teknisten edellytysten perusteella. Toisena tavoitteena on tuoda esille robotisoidun särmäyssolun käyttöönottoon liittyviä ongelmia ja antaa käytännön ohjeita niiden ratkaisemiseksi. Tuloksia sovelletaan jatkossa kohdeyrityksen markkinoiman särmäyssolun tuotekehitykseen. Särmäyksen automatisoinnin pääpiirteitä tarkastellaan tutkimalla markkinoilla olevien robottisolujen toimintaperiaatteita ja ohjelmointitapoja. Työssä on myös esitetty kohdeyrityksen omat tavoitteet ja lähtökohdat särmäysmenetelmien kehittämiseen, joista tärkeimmät ovat integroitavuus joustavaan valmistusjärjestelmään ja solun kehittäminen myyntiartikkeliksi. Työssä esitellään robotisoidun särmäyssolun toimintaa kuvaamalla työkierron toiminnot pääpiirteissään. Samassa yhteydessä esitellään myös solun konekanta sekä koneiden välillä tapahtuva tiedon siirto. Erityisenä mielenkiinnon kohteena ovat olleet joustavan valmistusjärjestelmän soluohjaimen toiminnot ja särmäyssolun toimivuus FMS:n osana. Analyyttisessä osuudessa tutkitaan kappaleiden särmättävyyttä robotisoidussa tuotantoratkaisussa. Lähtökohdaksi on otettu särmäyspuristimen, robotin, lisälaitteiden ja kappaleen muotojen asettamat rajoitukset sekä toisaalta robotisoinnin tuomat uudet mahdollisuudet. Tulosten perusteella robotisointi soveltuu parhaiten painaville tai monimutkaisille kappaleille, joiden manuaalisärmäys vie paljon aikaa. Taloudellisia käyttöalueita kartoitettiin tutkimalla eräkokoon, ohjelmointiajan, kappaleajan ja särmien määrän vaikutusta valmistuskustannuksiin. Robotisoinnin on todettu kannattavan yrityksissä, joissa sarjat ovat usein toistuvia ja eräkoot yli 150 kappaleen suuruisia. Kappaleen muoto ja särmien määrä vaikuttaa monin tavoin kappaleaikaan ja siten myös valmistuskustannuksiin. Robotisoinnin kannattavuutta on näissä tapauksissa arvioitava aina tapauskohtaisesti työkierron vaatimien toimintojen perusteella.

RFID-tekniikan mahdollisuudet hitsaavassa tuotannossa

Tämän työn tarkoituksena on tutustuttaa lukija RFID-tekniikan perusteisiin ja pohtia kuinka RFID-tekniikkaa voidaan hyödyntää hitsaavassa tuotannossa. Työssä selvitetään lyhyesti RFID-tekniikan historia, mistä RFID-laitteisto koostuu, mikä RFID-tekniikalle on olennaista ja mitä käyttömahdollisuuksia RFID-tekniikalla on osana hitsaavaa tuotantoa.