3D-simulointiohjelmiston ja automaattivaraston ohjausjärjestelmän yhdistäminen

Abstract

Komponenttiperusteinen 3D-simulointiohjelmisto on hyvä työkalu monimutkaisten ja rakentamattomien järjestelmien toimintojen esittelemiseen sekä niiden käyttäytymisen tutkimiseen. Tässä työssä toteutetaan 3D Create-simulointiohjelmistoa käyttäen Actiw Systems-automaattivaraston komponenttikirjasto animoinnin tarkoituksiin. Lisäksi pohditaan kuinka kyseinen ohjelmisto voidaan yhdistää varastonohjausjärjestelmään. Animaatio ja simulaatio eroavat toisistaan mallinnustarkkuudeltaan. Animaatiossa keskitytään enemmän esitettyjen toimintojen käsitteellisyyteen, kuin järjestelmän käyttäytymiseen. Animoinnin osalta tarpeena on saada aikaan uudelleenkäytettävät komponentit, jotka mahdollistavat nopean ja joustavan varastomallien rakentamisen. Alemmasta tavoitetarkkuudesta huolimatta malleilla on saavutettava todellista järjestelmää vastaava täyttöaste ja läpivirtaus. Yhdistämisosuuden tavoitteena on puolestaan muodostaa käsitys toteutettavan simulointiympäristön rakenteesta, joka mahdollistaa myös ajonopeuden nostamisen. Animoinnin tavoitteiden todentamista varten rakennetulla testimallilla tehdyt ajot osoittavat, että todellisuutta vastaava täyttöaste ja tavaravirtaus ovat saavutettavissa. Mallin avulla saatiin tietoa myös ohjelmiston muistin varaamisesta ja kuten olettaa saattaa, yksinkertaisemmilla komponenteilla voidaan rakentaa suurempia varastoja. Pelkkä komponenttien keventäminen ei tule kuitenkaan riittämään, jos ohjelmiston toiminnan ei sallita hidastuvan. Tällöin joudutaan laskemaan myös mallissa esitettävien yksikkökuormien määrää, mutta vasta noin 4000 kappaleen jälkeen. Toteutettu komponenttikirjasto toi oletetusti myös joustavuutta varastomallien tekemiseen, mutta sen käytettävyyteen jäi hieman parantamisen varaa. Kehitystarpeena onkin helpottaa rakentamista ja laskea siihen käytettävää aikaa. Tällä hetkellä yhden varastopaikan rakentamiseen kuluu noin 10 sekuntia, joka mieluummin saisi olla 2 sekunnin luokkaa. Käytettävyys on syytä pitää mielessä myös simulointiohjelmiston ja ohjausjärjestelmän yhdistämisessä. Siinä tavoiteltava ajonopeuden nostaminen onnistuu järkevimmin muuttamalla ohjausjärjestelmä tarvittavilta osin tapahtumapohjaiseksi. Lisäksi joudutaan mallintamaan uusi komponenttikirjasto. /Kir10

Component-based 3D-simulation software is a good tool for the behavior investigation of complex and unbuilt systems and the presentation of their activities. This thesis implements a component library for the Actiw Systems automated storage for animation purposes by using 3D Create simulation software. In addition, the integration of the above mentioned software and the Actiw Systems’ warehouse control system is discussed. The difference between animation and simulation comes from the systems’s modeling accuracy. Animation focuses more on the conceptuality of the system rather than its behavior. The main goal of the animation section is to create reusable components that allow fast and flexible building of storage models. Despite the lower conceptualistic accuracy, the models should also reach the filling rate and throughput that can be achieved with the real storage system. The main goal of the integration section is to discuss the structure of the simulation environment that will also enable increasing the simulation speed. The test model that was built indicates that the filling rate and throughput of the real systems can be achieved. The model also gives information of the memory consumption of the simulation software. As expected, bigger models can be built with simpler components. However, the simplification of the components will not be enough, if the operation of the software is not allowed to slow down. It is also needed to decrease the number of displayed unit loads in the model, but only after around 4000 pieces. The component library brought flexibility for the building of the storage models, as expected, but the usability of components will need slight improvements. Now it takes about 10 seconds to build one storage location, but more preferably it should be around 2 seconds. The usability should also be kept in mind in the integrating of the simulation software and the warehouse control system. The discussion section suggests that a new component library will be needed. It also indicates that realistic method for increasing the simulation speed is to change defined parts of the control system to act as event-based.