Hela produktionen kan simuleras

Standardiserat simuleringsspråk, strukturerad informationsbehandling, kraftfulla datorer och bättre styrsystem har gjort att produktionssimulering numera är strategiskt för många elektronikproducenter.

Produktionssimulering har gått från att tidigare mest användas som ett fristående materialplaneringsstöd till att idag vara ett av de viktigaste produktionsverktygen.

En orsak är att den amerikanska militärindustrin har under senare år släppt ett stort antal simuleringsverktyg. Andra företag har också producerat fler simuleringsprogram vilket bidragit till en kraftig ökning av produktionssimulering under senare år.

Ett av de viktigaste bidraget från amerikanska försvaret är ett simuleringsprogram, kallat GPSS/H, vilket uttyds General Purpose Simulation System. GPSS/H är numera ett utvecklat och beprövat simuleringsspråk som fungerar generellt för alla typer av simulering.

Fördelen med språket är att det är enklare att använda än program utvecklade i C eller C++. Samtidigt är det mer flexibelt än färdiga simulatorer anpassade för speciella applikationer.

Det var inte särskilt länge sedan som datorernas prestanda begränsade användbarheten av produktionssimuleringsprogram. Den flaskhalsen är borta idag - dagens datorer räcker.

Numera har också tillgången till relevant information ökat. Det beror framför allt på att företagen kopplar sin produktionsutrustning till de informationssystem där processdata lagrats. Kombinationen av kraftfulla datorer och god tillgång på relevant information har gjort det lättare att använda simuleringsprogram i verklig produktion.

Tar vid där hjärnan inte räcker

Industriell erfarenhet och forskning på Chalmers visar att produktionssimulering med dess ökade möjligheter till planering nästan alltid leder till kortare ledtider, ökad leveransprecision och bättre resursutnyttjande.

Anelda heter ett företag som utvecklar styrsystem för automatiserad produktion och tillhörande simuleringsprogram.

Håkan Tengberg, IT-ansvarig på Anelda, menar att simulering ofta kan ta vid där den mänskliga hjärnans kapacitet inte räcker till i jakten på den effektivisering som ofta är en förutsättning för att stanna kvar på marknaden.

I elektronikproduktion finns det ofta en del återkopplingar i produktionen vars effekter lätt blir svårhanterliga för den mänskliga hjärnan. Men även till synes enkla flöden kan ofta förbättras med simuleringshjälp eftersom ett simuleringsverktyg hjälper till att upptäcka glömda faktorer.

Vid produktion av valsplåt till exempel kan ett simuleringsprogram avgöra vilka plåtar som ska köras med avseende på produktionsekonomi istället för orderstyrning.

Kombinerar komponenter

Anelda utvecklar även ett lärande system som med avancerade metoder analyserar mätresultat för producerade enheter i syfte att finna en optimal komponentkombination vid en föregående montering.

- Speciellt med radio och mikrovågsprodukter blir en sådan återkoppling med komponenter som ligger utanför snävt satta gränsvärden tvungna att kasseras.

- Med det nya systemet kan vi sätta mer generösa gränsvärden, eftersom det går att räkna ut vilka komponenter som bör sättas ihop med varandra för att slutprodukten ska hamna innanför gränsvärdet, säger Håkan Tengberg.

På det sättet kommer kassationsgraden och därmed kostnaderna att sjunka. Det största problemet vid simulering är att finna tillförlitliga indata. Om inte rätt sannolikhetsfördelning på indatan kan bestämmas spelar det ingen roll hur bra modellen är uppbyggd för övrigt.

Simuleringarna har visat sig bli bättre - närmare verkligheten - ju mer produktionslinan är automatiserad.

Aneldas simuleringssystem klarar av att simulera både material- och informationsflödet. Att få bort flaskhalsar i informationsflödet har blivit lika viktigt som att optimera sin maskinpark.

Modellen har utvecklats i GPSS/H, och som gränssnitt mot användaren används ett Exceldokument.

Egendefinierade menyer styr simulering och animering. Detta gör det enkelt att använda programmet och distribuera resultaten via e-post.

Thomas Hedlund