För att säkerställa att rätt modell är byggd och att modellen är byggd på rätt sätt har den konceptuella modellen och den framtagna simuleringsmodellen validerats och verifierats (V&V).
8.1 Konceptuell modell
Som beskrivits tidigare har det undersökta systemet observerats i ett tidigt skede av projektet. Genom att göra det kunde en representativ systembeskrivning skapas och med den som grund kunde en konceptuell modell tas fram. För att säkerställa att den konceptuella modellen beskriver rätt system och representerar det problem som studien förväntas lösa har representanter från Scania granskat den. Den anses därför vara validerad i det avseendet. I den konceptuella modellen har en avståndsmatris tagits fram som beskriver avstånden från varje punkt till alla andra punkter i systemet. Koordinaterna för dessa punkter har tagits fram med hjälp av en ritning över systemet. För att säkerställa att avstånden i matrisen stämmer överens med de faktiska avstånden har ett antal kontrollmätningar utförts. Tabell 18 visar mellan vilka punkter som mätningar utförts, avstånden som hämtats från matrisen, de uppmätta avstånden och differensen mellan dessa. På grund av att delar av systemet inte finns i nuläget har mätningar inte kunnat genomföras på dessa platser, vilket är anledningen till det begränsade antalet kontrollmätningar.
Tabell 18. Kontrollmätningar av värden från avståndsmatrisen.
Startpunkt Slutpunkt Från matris [m] Mätningar [m] Differens [m]
P27 P11 15,51 14 1,507 P13 P41 15,50 15,4 0,1025 P1 P11 10,45 9,8 0,6445 P22 P27 22,93 23,1 -0,172
Tabell 18 visar differensen mellan värdena från avståndsmatrisen och de genomförda mätningarna. Differensen ansågs vara tillräckligt låg för att avståndsmatrisen ska kunna representera avstånden i systemet.
8.2 Simuleringsmodell
För att validera och verifiera simuleringsmodellen användes som tidigare beskrivits teknikerna
animering, spåra entitet, händelsejämförelser, operationell grafik, urartningstest och extrema miljötester. För de tester som krävde att simuleringsmodellen kördes gjordes det med en
replikation. Eftersom detta inte påverkar modellens beteende i annat avseende än att förändra utgångspunkten i modellens stokastiska delar anses en replikation tillräckligt. Syftet är inte heller att simuleringsmodellen ska producera ett resultat i detta läge, vilket är ännu en anledning till att endast en replikation kördes.
De olika delarna i modellen har validerats och verifierats separat och hur detta utförts beskrivs i detalj i nästkommande delkapitel.
50
8.2.1 Indata
För att säkerställa att simuleringsmodellen läser in data på det sätt som är tänkt har teknikerna
extrema miljötester och spåra entitet använts. Eftersom data läses in från en Excel-fil är det
nödvändigt att kontrollera att formatet stämmer överens med vad som kan hanteras i ExtendSim. Detta har undersökts genom att all förbrukning till en början sattes till noll vilket resulterade i att ingen förbrukning heller uppstod i modellen.
För att verifiera att modellens indata var kopplad till rätt artikel i simuleringsmodellen sattes förbrukning av en artikel i taget. Detta utfördes för endast ett urval av artiklarna i modellen då alla artiklar modellerats på samma sätt. Alla artiklar som undersöktes var korrekta och visas i Tabell 19.
Tabell 19. Verifiering av simuleringsmodellens indata.
Artikel Buffertsystem Sida Förbrukning
Produktionslina F8 Två-binge - 2
Kit A Två-binge Höger 10
F14 Två-binge Båda 10
F13 En-binge Båda 20
Kit C Shooter Höger 7
F9 Falsk två-binge - 7
Plock A1 Två-binge - 7
D5 En-binge - 7
För att ytterligare verifiera att modellens indata var korrekt implementerad i simuleringsmodellen användes händelsejämförelser, där det totala antalet artiklar som förbrukats i simuleringsmodellen jämfördes med det summerade antalet förbrukade artiklar i indata-filen. Detta undersöktes för alla artiklar som finns vid produktionslinan och i plockområdet. Simuleringsmodellen förbrukade rätt antal artiklar i båda fallen.
8.2.2 Förbrukningsplatser
För att validera och verifiera förbrukningsplatserna i modellen har stickprov för alla olika typer av buffertsystem som finns i systemet undersökts. Det gjordes för att de olika buffertsystemen är uppbyggda på olika sätt och därför behöver valideras och verifieras separat. Vilka V&V- tekniker som använts till vilka V&V-aktiviteter presenteras i Tabell 20.
Tabell 20. Vilka V&V-tekniker som använts till vilka V&V-aktiviteter för förbrukningsplatser i modellen
V&V-ID V&V-aktivitet V&V-teknik
1 Lastbärares kapacitet Operationell grafik
2 Korrekt förbrukning Operationell grafik, animering, spåra entitet 3 Ingen förbrukning vid tom lastbärare Urartningstest, operationell grafik, animering
och spåra entitet.
51
V&V 1 utfördes för att säkerställa att kapaciteten i lastbärarna var korrekt. Det gjordes genom att genomförda flera tester. Ett test genomfördes för att kontrollera att de maximala kapaciteterna i lastbärarna var korrekt importerade, vilket gjordes genom att visualisera kapaciteten i lastbärarna och jämföra det med Excel-filen. Vidare genomfördes ett test för att säkerställa att den tillgängliga kapaciteten av artiklar vid simuleringsstarten slumpades till ett värde mellan ett och den maximala kapaciteten för lastbäraren. För platser med shooter säkerställdes det att den tillgängliga kapaciteten vid startpunkten för simuleringen slumpades till ett värde mellan beställningspunkten och lastbärarens maximala kapacitet. För de platser som har två lastsbärare säkerställdes det att den tillgängliga kapaciteten i en av lastbärarna vid simuleringsstart var samma som maxkapaciteten. Slutligen säkerställdes det att lastbärarna fylldes på med de maximala kapaciteterna.
V&V 2 genomfördes för att undersöka att förbrukning sker korrekt. Det gjordes genom att säkerställa att antalet artiklar i lastbäraren som plockas ur minskar med den kvantitet som efterfrågas. Den efterfrågade kvantiteten ändrades till godtyckliga värden för att säkerställa att kapaciteten i lastbäraren inte minskade med samma antal varje gång. För de platser med två lastbärare säkerställdes samtidigt att artiklar förbrukades ur den andra lastbäraren när den första lastbäraren blev tom.
V&V 3 genomfördes för att kontrollera att ingen förbrukning skedde när artiklar inte fanns tillgängliga. Det gjordes genom att skicka all efterfrågan till en plats för att säkerställa ett scenario där det uppstod brist. Testet visade att det uppstod en kö av efterfrågan vid förbrukningsplatsen tills dess att lastbäraren fyllts på. Vidare undersöktes samtidigt att beställning av påfyllning av lastbärare skickades till uppdragsdelen av systemet när den tillgängliga kapaciteten i lastbäraren nådde beställningspunkten.
8.2.3 Transportuppdrag
Transportuppdragen i modellen skapas vid olika tidpunkter och innehåller information som används av AGV-systemet. Skapandet av och informationen i transportuppdragen samt ytterligare aktiviteter kopplade till transportuppdrag har validerats och verifierats. Vilka V&V- tekniker som använts till vilka V&V-aktiviteter presenteras i Tabell 21.
Tabell 21. Vilka V&V-tekniker som använts till vilka V&V-aktiviteter för transportuppdrag i modellen
V&V-ID V&V-aktivitet V&V-teknik
1 Skapandet av transportuppdrag Operationell grafik och spåra entitet 2 Information i transportuppdrag -
3 Jämförelse med data Händelsejämförelse 4 Inga transportuppdrag utan efterfrågan Extrema miljötester
V&V 1 utfördes för att säkerställa att transportuppdrag skapas som beskrivits i den konceptuella modellen. Det undersöktes genom att det skapades lika många transportuppdrag för tomma som fulla lastbärare. Vidare säkerställdes det att transportuppdrag skapas när en beställning av påfyllning görs. För att undersöka detta sattes förbrukningen till noll på alla platser förutom den plats som skulle undersökas, vilket var en plats i plockområdet där förbrukningen sattes till
52
1000. Detta för att med säkerhet säga att en beställning av nya artiklar skulle läggas och att transportuppdrag därför skulle skapas. När beställningen skickades skapades två transportuppdrag i databasen för transportuppdrag. Ett transportuppdrag skapades där en AGV skulle hämta den tomma lastbäraren vid platsen och ett transportuppdrag där en AGV skulle hämta en full lastbärare och transportera den till platsen. Liknande tester genomfördes för ett antal platser och i alla undersökta fall skapades två transportuppdrag.
V&V 2 genomfördes för att undersöka om informationen i transportuppdragen var korrekt. Det gjordes genom att undersökta tre platser vid produktionslinan och tre platser i plockområdet. Tabell 22 visar vilka artiklar som undersöktes, vilka rader och kolumner i matrisen som slutplatsen i transportuppdragen hänvisar till och även vilka platser i systemet dessa representerar.
Tabell 22. Verifiering av platser definierade i transportuppdragen.
Område Artikel Sida Matris System
Produktionslina Kit A Höger 31 P20
F4 - 19 P4 F13 Båda 32, 43 P23, P24 Plock A2 - 51 P14 C3 - 55 P26 E6 - 53 P35 Buffert 2 - - 3 P22 TP2 - - 2 P37
Platserna som definierats i transportuppdragen som visas i Tabell 22 stämmer överens med platserna i det verkliga systemet.
V&V 3 utfördes genom att antalet transportuppdrag som skapades i modellen jämfördes med relationen mellan efterfrågad kvantitet och kapacitet i lastbäraren för varje artikel och kit. Resultatet visade att skillnaden mellan antalet transportuppdrag som skapades i modellen och relationen mellan efterfrågad kvantitet och kapaciteten i lastbäraren för varje artikel och kit var mindre än ett för varje plats.
V&V 4 genomfördes för att säkerställa att inga transportuppdrag skapades om inga beställningar gjordes. Testet utfördes genom att efterfrågan sattes till noll.
8.2.4 AGV-system
AGV-systemet består av ett flertal funktioner, där varje funktion har validerats och verifierats. Vilka V&V-tekniker som använts till vilka V&V-aktiviteter presenteras i Tabell 23.
53
Tabell 23. Vilka V&V-tekniker som använts till vilka V&V-aktiviteter för AGV-systemet i modellen
V&V-ID V&V-aktivitet V&V-teknik
1 Laddning Operationell grafik
2 Prioritering av transportuppdrag Spåra entitet, animering och operationell grafik. 3 Transporttider -
4 Av- och pålastningstider Operationell grafik
5 Uppdatering av plats Animering, spåra entitet och operationell grafik 6 Ingen påfyllning utan AGV Animering och spåra entitet
V&V 1 säkerställde att funktionerna för laddning i modellen fungerade korrekt. Test genomfördes där det kontrollerades att en AGV tvingades ladda fullt när batterinivån underskred 5% av batterikapaciteten. Det gjordes genom att undersöka hur många gånger batterinivån underskred 5% när dynamisk laddning inte kunde utnyttjas. Funktionen för dynamisk laddning verifierades för att säkerställa att AGV:er kör till området för laddning och laddar i 15 sekunders intervall tills det finns ett transportuppdrag att utföra. Testet genomfördes genom att undersöka hur batterinivån ändrades när funktionen för dynamisk laddning utnyttjades samt hur ofta funktionen utnyttjades när inga artiklar efterfrågades.
V&V 2 utfördes för att säkerställa att AGV:erna utförde transportuppdragen i den prioriteringsordning som fastslogs i den konceptuella modellen. Testet gjordes genom att undersöka att transporter till produktionslinan genomfördes innan transporter till plockområdet när transportuppdrag till plockområdet skapades tidigare. Det säkerställdes också att transportuppdrag utfördes enligt FIFO-principen vid lika prioritet.
I V&V 3 genomfördes stickprov för att säkerställa att transporttiderna i modellen var korrekt beräknade. Det gjordes genom att multiplicera transporttiderna som visades i modellen med den hastighet som bestämts för att beräkna avståndet, vilket jämfördes med avståndsmatrisen. Tabell 24 visar tiden från modellen, hastigheten som användes, avstånden som beräknades samt avstånden som definierats i avståndsmatrisen. Skillnaderna mellan de beräknade och definierade avståndet beror på avrundningar.
Tabell 24. Verifiering av transporttider.
Artikel Sida Från Till Tid [s] Hastighet [m/s] Avstånd [m] Avstånd från matris [m] E3 - P35 P37 2,71 1,5 4,07 4,07 P22 P35 8,01 1,5 12,02 12,02 Kit A Vänster P21 P19 34,28 1,5 51,42 51,42 P19 P21 34,28 1,5 51,42 51,42 Kit A Höger P20 P19 2,97 1,5 4,45 4,46 P19 P20 2,97 1,5 4,45 4,46 F4 - P4 P37 15,88 1,5 23,82 23,82 P22 P4 10,57 1,5 15,86 15,86
V&V 4 gjordes för att säkerställa att de av- och pålastningstider som simuleringsmodellen ger upphov till stämmer överens med det som bestämts i den konceptuella modellen. Tester gjordes för alla olika buffertsystem i modellen och genomfördes genom att tiderna innan och efter varje
54
av- och pålastning jämfördes. Testerna visade att AGV:ernas av- och pålastningstider i simuleringsmodellen stämmer överens med de av- och pålastningstider som definierats i modellen. Tester har utförts med både 30 och 60 sekunders av- och pålastningstid, där tiderna som simuleringsmodellen resulterade i visas i Tabell 25.
Tabell 25. Verifiering av av- och pålastningstider.
Buffertsystem Av- och pålastningstid [s]
Input 60 30 Falsk två-binge 120 /60 60 / 30 Två-binge 60 30 En-binge 60 30 Shooter 60 30
V&V 5 genomfördes för att säkerställa att AGV:er uppdaterar sin nuvarande plats, vilket användes till att beräkna körtider. Testet genomfördes genom att följa AGV:ernas ID-nummer och jämföra platserna där de har utfört aktiviteter med platserna där de har uppdaterat sin plats. Valideringen och verifieringen av simuleringsmodellens AGV-system avslutades med V&V 6, där det kontrollerades att ingen påfyllning av buffertarna kunde ske om inte en AGV utförde transportuppdraget. För att kontrollera detta följdes en AGV under transportuppdraget.Ett test genomfördes också där det säkerställdes att inga påfyllningar gjordes om antalet AGV:er i systemet var noll.
55