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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung
zur Simulation von Prozessabläufen
in der graphischen Industrie und zur Darstellung des bei den simulierten
Prozessabläufen
berechneten Resultats.
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Betriebe
der graphischen Industrie wie Druckereien weisen meistens mehrere
Geräte
wie Druckmaschinen oder Maschinen zur Druckweiterverarbeitung wie
Falzmaschinen sowie Geräte
der Druckvorstufe auf, welche nachfolgend unter dem Begriff Geräte der graphischen
Industrie zusammengefasst werden. So ist eine sinnvolle Auftragsverteilung
auf die verschiedenen Geräte
der graphischen Industrie eines Maschinenparks erforderlich, um
diesen möglichst
effizient auszulasten. Dabei fordert nicht jeder Druckauftrag jede
Ressource wie eine Falzmaschine oder Druckmaschine gleich, so dass die
Koordination verschiedener Aufträge
verteilt auf mehrere Maschinen ein schwieriges Unterfangen darstellt.
Dieselben Probleme stellen sich auch, wenn ein Betrieb der graphischen
Industrie darüber zu
entscheiden hat, ob es sich lohnt, seinen Maschinenpark zu erweitern,
um weitere Aufträge
abarbeiten zu können.
Da ein Betrieb der graphischen Industrie nur dann seinen Maschinenpark
erweitert, wenn er sicher sein kann, damit zusätzliches Geld zu verdienen,
sind die Druckmaschinenhersteller gezwungen, im Zuge der Verkaufsberatung
auch Wirtschaftlichkeitsanalysen zur Auslastung neuer Druckmaschinen
zu machen. Problematisch ist dabei, dass es sehr viele verschiedene
Druckmaschinentypen gibt, welche sich auch durch Sonderausstattungen
erheblich voneinander unterscheiden. Dazu kommt noch, dass Geräte der graphischen
Industrie aufgrund ihrer Größe auch
den jeweiligen Platzverhältnissen
in einer Druckerei Rechnung tragen müssen.
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Zur
Lösung
dieser komplexen Probleme werden heute in der Industrie z.B. auch
Simulationsprogramme auf einem PC oder Laptop eingesetzt, welche
Bausteine in einer Bibliothek aufweisen, mit denen z.B. eine Produktionsstraße aufgebaut
werden kann. In diese Bausteine müssen jeweils die Daten der
Maschinen eingegeben werden, das können z.B. in der Druckindustrie
Rüstzeiten,
Produktionszeiten und Ausfallzeiten sein. Dabei müssen die
verschiedenen Bausteine, um einen Prozessablauf entstehen zu lassen,
jedoch noch untereinander verknüpft
werden, so dass Veränderungen
und Abhängigkeiten von
verschiedenen Aufträgen,
welche sich auf mehrere Maschinen verteilen, berücksichtigt werden.
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Ein
solches Simulationsprogramm stellt z.B. die Software "Enterprise Dynamics" der Firma INCONTROL
dar. Hier kann der Anwender aus vielen Bausteinen ein industrielles
Simulationsmodell erstellen. Um die Abhängigkeiten zwischen den Bausteinen
berücksichtigen
zu können,
müssen
mit großem
Aufwand Verknüpfungen
zwischen den Bausteinen erstellt werden. Dabei werden aus den Bausteinen
z.B. der Druckmaschinen spezifische Fallkonstellationen in Abhängigkeit
der Druckaufträge
erstellt. So wird jeweils ein statisches Model erstellt, welches
bei Änderung
der Aufträge
oder des Maschinenparks komplett neu erstellt werden muss. Dieses Verfahren
erweist sich als sehr kostenintensiv und zeitaufwendig und kann
daher in der graphischen Industrie nur bei großen Projekten wie der Anschaffung eines
größeren Maschinenparks
einer Großdruckerei benutzt
werden.
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Aus
der WO 01/08054 A2 ist ein Computersystem zur Unterstützung von
Entwurf und Planung eines Produktionssystems bekannt. Das Computersystem
weist dazu gemäß der Beschreibung
ein Programm mit linearen Gleichungen auf, welche Merkmale eines
solchen Produktionsprozesses berücksichtigen.
Insbesondere werden dabei variable Preise zu Eingangsprodukten und
Ausgangsprodukten berücksichtigt.
Es handelt sich daher um eine wirtschaftliche Simulation. Als Beispiel
für ein
zu simulierendes Produktionssystem ist eine Raffinerie genannt.
Das Simulationssystem in D1 basiert auf bereits vorhandenen Programmen
mit linearen Gleichungen wie PIMS, RPMS und GRTMPS. Die drei genannten
Programme sind Simulationsprogramme mit linearen Gleichungen.
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Die
Publikation von Kerstin Lauer „Neues
Labor mit Simulationssoftware für
Druckprozesse an der HDM" spricht
allgemein von einer Simulationssoftware für Druckprozesse für den Einsatz
in der Ausbildung von Studenten. Das Programm macht es möglich, Abläufe eines
Druckprozesses nachzuempfinden. Es wird dabei nicht erwähnt, wie
ein Druckprozess durch Verknüpfung
von Druckaufträgen
und Maschinen erstellt wird.
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Ein
Simulator einer Druckmaschine ist aus der US 2001/0034592 A1 bekannt.
Es wird darin ein Verfahren zur Simulation einer Flexo-Druckmaschine beschrieben.
Dazu wird ein Computersimulator eingesetzt, mit dessen Hilfe neues
Bedienpersonal geschult werden kann. Das Personal lernt so die Besonderheiten
bei der Bedienung einer Flexo-Druckmaschine
am Simulator kennen, um mit auftretenden Problemen beim realen Betrieb
besser umgehen zu können.
Das Druckergebnis kann in Abhängigkeit
der simulierten Einstellungen der Flexo-Druckmaschine auf einem
simulierten Druckbogen entsprechend dargestellt werden. Des Weiteren
beinhaltet der Simulator ein Trainermodul, bei dem ein Trainer verschiedene
Vorgaben hinsichtlich der Einstellungen der Maschine machen kann.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung
zur Simulation von Prozessabläufen
in der graphischen Industrie und zur Darstellung des bei den simulierten
Prozessabläufen
berechneten Resultats zu schaffen, welche kostengünstig sind,
mit schnell zu erstellenden Modellen arbeiten und ohne großes Fachwissen
des das Simulationsverfahren und die Simulationsvorrichtung bedienenden
Personals auskommen. Insbesondere soll das Verfahren auch von Vertriebsmitarbeitern
eines Druckmaschinenherstellers beim Kunden vor Ort ausführbar sein.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das
Verfahren nach Anspruch 1 und die Vorrichtung nach Anspruch 8 gelöst. Weitere
vorteilhafte Ausgestaltungsformen sind den Unteransprüchen und
den Zeichnungen zu entnehmen.
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Das
der Erfindung zugrundeliegende Verfahren und die der Erfindung zugrundeliegende
Vorrichtung verknüpfen
die Daten der Druckaufträge
und die den Geräten
der graphischen Industrie hinterlegten Daten miteinander und erstellen
so einfach und schnell einen Prozessablauf. Wie auch bei den bisher bekannten
Verfahren dienen dann die bei den Prozessabläufen berechneten Resultate
zur Entscheidungsfindung z.B. bei Investitionen.
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Zweckmäßiger Weise
wird das Verfahren als Software verwirklicht, welche auf einem PC
oder Laptop oder einem sonstigen dafür geeigneten Rechner abläuft. Jeder
Druckmaschine und jeder Falzmaschine ist ein sogenannter Prozessablaufdatensatz
hinterlegt, in welchem alle für
einen Prozessablauf relevanten Daten der jeweiligen Maschine hinterlegt
sind und welcher auf dem Rechner abgespeichert ist. Mit der Auswahl
eines Prozessablaufdatensatzes wird also eine bestimmte Maschine
ausgewählt
und umgekehrt. Die Prozessablaufdatensätze können dabei nicht nur ausgewählt werden,
sondern es können auch
neue Maschinen erstellt werden, indem die Prozessablaufdatensätze der
neuen Maschinen eingegeben und abgespeichert werden. Am Rechner
werden dann die jeweiligen Auftragsdatensätze respektive Druckaufträge bzw.
Prozessablaufdatensätze
respektive Maschinentypen vorzugsweise mittels einer graphischen
Benutzeroberfläche
ausgewählt
oder über
Schnittstellen wie Tastatur oder Laufwerke mit Wechselspeichermedien
eingegeben. Zwischen den Prozessablaufdatensätzen und den Auftragsdatensätzen wird
mittels einer in der Software hinterlegten Logik die erforderliche
Verknüpfung
zwischen den Prozessablaufdatensätzen
und den Auftragsdatensätzen
erstellt. Wenn die Verknüpfungen
berechnet sind, kann der Prozessablauf erstellt werden und die Simulation
gestartet werden. Die dabei anfallenden Resultate und Zwischenresultate
in Form von Auftragsrüstzeiten,
Leerlaufzeiten, Auslastungsgrad, Stückzahlen, usw. sind dann auf
der graphischen Benutzeroberfläche
darstellbar bzw. auf einem Speichermedium archivierbar.
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Auf
diese Art und Weise wird das zeitaufwendige und kostenintensive
Erstellen der Verknüpfungen
immens vereinfacht und beschleunigt. Insbesondere können nun
Vertriebsmitarbeiter, welche mit einem Laptop und einer das erfindungsgemäße Verfahren
enthaltenden Software ausgerüstet
sind, vor Ort beim Kunden in Verkaufs- oder Beratungsgesprächen anhand
der örtlichen
Gegebenheiten in der Druckerei und dem dort vorhandenen Maschinenpark schnell
und zügig
eine Simulation durchführen.
Dies bietet sowohl dem Kunden als auch dem Verkäufer entscheidende Vorteile,
da der Verkäufer kostengünstig und
effizient beraten kann und der Kunde eine ebenso kostengünstige und
effiziente, an seine Verhältnisse
angepasste Beratung erfährt.
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In
einer ersten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die
Verknüpfungen
zwischen Auftragsdatensatz und Prozessablaufdatensatz in Abhängigkeit
von Auftragsdatensatz und Prozessablaufdatensatz nach einem Bewertungsverfahren
erfolgt, bei dem zunächst
eine Abfrage vorgenommen wird, mit welchem Prozessablaufdatensatz
ein ausgewählter
Auftragsdatensatz bearbeitet werden kann, dann alle positiv abgefragten
Prozessablaufdatensätze
in eine Ressourcentabelle geschrieben werden, weiterhin eine Rangordnung
aller positiv abgefragten Prozessablaufdatensätze in Abhängigkeit der Prozessablaufdaten
und Auftragsdaten erstellt wird, woraufhin eine Auswahl des Prozessablaufdatensatzes
mit dem höchsten
Rang vorgenommen wird und der Prozessablaufdatensatz mit dem höchsten Rang dem
ausgewählten
Auftragsdatensatz zugewiesen wird. Mit der ersten Abfrage überprüft die dem
erfindungsgemäßen Verfahren
und der erfindungsgemäßen Vorrichtung
zugrundliegende Logik, welche Prozessablaufdatensätze respektive
Maschinentypen und welche Auftragsdatensätze respektive Druckaufträge zueinander
passen. Da meist die Druckaufträge
respektive Auftragsdatensätze
vom Druckereibetrieb vorgegeben werden, werden diese als gegeben angesehen
und die dazu passenden Maschinentypen ausgewählt.
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Durch
die zugrunde liegende Logik werden Maschinentypen, welche sich nicht
für den
gegebenen Auftrag eignen, aussortiert. Die geeigneten Maschinentypen
werden dann in einer sogenannten Ressourcentabelle abgespeichert,
in der mittels Vergleichsabfragen eine Rangordnung erstellt wird,
mit welcher Maschine welcher Druckauftrag am besten in Abhängigkeit
der Eigenschaften von Auftragsdatensätzen und Prozessablaufdatensätzen durchgeführt werden
kann. Der Prozessablaufdatensatz mit der höchsten Rangordnung wird dann
von der Logik ausgewählt
und dem zugehörigen
Auftragsdatensatz zugewiesen. Damit wird die bestmögliche Kombination
aus gegebenen Maschinentypen und gegebenen Auftragsdatensätzen ermittelt.
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Eine
weitere Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung zeichnet sich dadurch
aus, dass die Berechnung von Verknüpfungen zwischen Auftragsdatensatz
und Prozessablaufdatensatz in Abhängigkeit von Auftragsdatensatz
und Prozessablaufdatensatz nach einem weiteren Verfahren erfolgt,
bei dem die Auftragsdatensätze
an ein oder mehrere Prozessablaufdatensätze sequentiell zugewiesen
werden, Auftragsdatensätze
und korrespondierende Prozessablaufdatensätze miteinander verglichen
werden und eine Erstellung der in Abhängigkeit des jeweiligen Auftragsdatensatzes
besten Verknüpfung
erfolgt. Jeder Druckauftrag durchläuft in einer Druckerei normalerweise
die drei Stufen Druckvorstufe (Prepress), Druckhauptstufe (Press)
und Druckweiterverarbeitung (Postpress oder Finishing). Da jede
einzelne Stufe von einer oder mehreren dafür geeigneten Maschinen durchgeführt wird,
ist es erforderlich, dass der Auftragsdatensatz in den einzelnen
Stufen auf seine Eigenschaften hin hinüberprüft wird, um einen passenden
Prozessablauf zu generieren. Dabei wird der Auftragsdatensatz mit
den vorhandenen Ressourcen respektive Maschinentypen bzw. Prozessablaufdatensätzen der
Stufen verglichen. Auf diese Art und Weise werden zwischen den Auftragsdatensätzen und
den Prozessablaufdatensätzen
die entsprechenden Verknüpfungen
berechnet und erstellt.
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Es
ist weiterhin vorgesehen, dass ein Auftragsdatensatz die für einen
Druckjob nötigen
Daten enthält.
Mittels des Auftragsdatensatzes werden so allen von einer Druckerei
bzw. den Kunden der Druckerei gestellten Druckjobs die erforderlichen
Daten entnommen und in das erfindungsgemäße Verfahren oder die erfindungsgemäße Vorrichtung
eingebracht. Um ein möglichst
aussagekräftiges
Ergebnis der Simulation zu erreichen, ist es unumgänglich,
dass alle relevanten Daten eines Druckjobs dem Verfahren oder der
Vorrichtung bekannt sind.
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Große Vorteile
ergeben sich dadurch, dass ein Prozessablaufdatensatz die Leistungsdaten und/oder
Betriebskosten eines für
den Prozessablauf erforderlichen Gerätes der graphischen Industrie, insbesondere
einer Druckmaschine oder eines Gerätes der Druckvorstufe, enthält. Dadurch
finden die Fähigkeiten
und Eigenschaften der Geräte
der graphischen Industrie über
die Prozessablaufdatensätze,
welche alle für
den Druckbetrieb oder Falzbetrieb relevanten Maschinendaten enthalten,
Eingang in das erfindungsgemäße Verfahren
bzw. die erfindungsgemäße Vorrichtung.
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In
einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass vor dem Start
des Verfahrens der Zugriff auf wenigstens einen in einer Bibliothek
hinterlegten Prozessablaufdatensatz möglich ist. Dies bietet den
Vorteil, dass der Prozessablaufdatensatz respektive Druckmaschinentyp
nicht von Hand eingegeben werden muss, sondern durch Aufrufen einer Datei,
in welcher der Prozessablaufdatensatz abgespeichert ist, sofort
in das Verfahren eingebunden werden kann. Da der Prozessablaufdatensatz
jeweils einer Maschine entspricht, bedeutet dies, dass die Daten
der Maschinen bei der Erstellung einer Simulation schnell zur Verfügung stehen.
Es ist daher auch möglich,
den Dateien, welche die Prozessablaufdatensätze enthalten, Maschinensymbole
zuzuweisen, welche auf der graphischen Benutzeroberfläche einer
Anzeigevorrichtung eines PCs oder Laptops mittels einer Computermouse
oder eines Trackballs einfach durch sogenannte "Drag- and Drop"-Technik,
das heißt
durch das Anklicken und Ziehen von Symbolen mittels der Computermouse auf
der graphischen Benutzeroberfläche
in das Simulationsverfahren eingebracht werden kann. D. h., es wird
eine Maschine aus dem Vorrat an Maschinentypen respektive Prozessablaufdatensätzen auf
der Benutzeroberfläche
positioniert und somit in das Simulationsverfahren eingebunden.
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In
einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass
vor dem Start des Verfahrens der Zugriff auf wenigstens einen in
einer Bibliothek hinterlegten Auftragsdatensatz möglich ist.
Dies bietet dem Benutzer des erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. der erfindungsgemäßen Vorrichtung
den Vorteil, dass er standardisierte Druckaufträge, deren Daten in einer Datei
einer Datenbank abgespeichert sind, über eine Bibliothek aus Auftragsdatensätzen schnell
und einfach aufrufen kann. Es ist aber auch möglich, Teile des Auftragsdatensatzes
zu verändern,
so dass z.B. Format und Papierart eines Bogens gleich bleiben und
nur die Anzahl der zu druckenden Bogen geändert wird. Dies erspart dem
Benutzer die mühsame
Eingabe des Auftragsdatensatzes von Hand über die Tastatur eines PC oder
Laptop.
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Des
Weiteren ist vorgesehen, dass die abgespeicherten Prozessablaufdatensätze auf
einer Anzeigevorrichtung mittels einer graphischen Benutzeroberfläche aus
einer Bibliothek auswählbar
und abrufbar sind. Außerdem
ist vorgesehen, dass auch die Auftragsdatensätze auf diese Art und Weise
auswählbar
und abrufbar sind. Dadurch sind die Maschinentypen und Druckaufträge durch
einfaches Öffnen von
Dateien, welche auf der graphischen Benutzeroberfläche der
Anzeigevorrichtung ausgewählt
werden können,
und die oben genannte "Drag-
und Drop"-Technik
in das Druckereimodell einfügbar.
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Weiterhin
ist vorgesehen, dass die Prozessablaufdatensätze Geräten zugeordnete Abmessungen
beinhalten und/oder diese Abmessungen der Geräte auf der Anzeigevorrichtung
dargestellt werden. Mit der Auswahl eines Prozessablaufdatensatzes
erhält
so der Benutzer durch die Anzeige des zugehörigen Gerätes, also der Druckmaschine,
der Falzmaschine oder der Vorstufe, sofort die Möglichkeit zu überprüfen, ob
die entsprechenden Geräte
in der betreffenden Druckerei überhaupt
aufstellbar sind. Wenn die Abmessungen des Gebäudes der Druckerei bekannt
sind, kann so vor Ort sofort entschieden werden, ob eine solche
Maschinenkonfiguration überhaupt
realisierbar ist, indem die Grundrisse des Druckereigebäudes nach
Eingabe in den PC oder Laptop ebenfalls auf der graphischen Benutzeroberfläche der
Anzeigevorrichtung dargestellt werden und so mit den angezeigten
Abmessungen der ausgewählten
Maschinentypen bzw. den Geräten zur
Deckung gebracht werden. Die Abmessungen müssen dabei nicht den physikalischen
Abmessungen der Maschine entsprechen, sondern beinhalten zweckmäßigerweise
einen Sicherheitsabstand rund um die Maschine, da so die gute Zugänglichkeit
der Maschine gewahrt bleibt. Vor allem sollte zwischen einzelnen
Maschinen immer genügend
Raum für
Betrieb und Wartung vorhanden sein, welcher in den Abmessungen berücksichtigt
wird.
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Die
vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand mehrerer Figuren näher beschrieben
und erläutert.
Es zeigen:
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1 eine
graphische Benutzeroberfläche mit
einer Anordnung ausgewählter
Prozessablaufdatensätze
respektive Maschinentypen, angeordnet auf dem Grundriss einer Druckerei,
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2 ein
prinzipielles Strukturdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens,
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3 ein
Flussdiagramm zur Verdeutlichung der Verknüpfungen zwischen Prozessablaufdatensätzen und
Auftragsdatensätzen
und
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4 ein
Flussdiagramm zur Auswahl von Prozessablaufdatensätzen bei
gegebenen Auftragsdatensätzen.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung
weist einen Rechner wie z.B. einen PC oder einen Laptop auf, welche
dazu geeignet sind, das erfindungsgemäße Verfahren durchzuführen. Als
Betriebssystem für
den Rechner wird in der in 1 gezeigten
Ausführungsform
Windows 2000 verwendet, ein anderes Betriebssystem ist aber auch
wählbar,
die Software mit dem erfindungsgemäßen Verfahren muss dann entsprechend
angepasst werden. Das erfindungsgemäße Verfahren ist in 1 als
Anwendungssoftware verwirklicht, welche sich des typischen Windows-Layout
einer graphischen Benutzeroberfläche 10 bedient,
um dem Anwender auf der Anzeigevorrichtung seines Rechners, dem
Monitor, eine vertraute Umgebung zu bieten. Des weiteren wird als
Basis für
die Anwendersoftware ein Simulationsprogramm der Firma INCONTROL
namens "Enterprise
Dynamics" verwendet,
welches grundsätzlich
zur Simulation von Prozessabläufen
in der Industrie geeignet ist. Die in diesem Simulationsprogramm
vorhandenen Möglichkeiten
sind somit die Basis für
das erfindungsgemäße Verfahren.
Mit dem erwähnten
Simulationsprogramm können
Prozessabläufe
in der Industrie modelliert und anschließend simuliert werden. Die
Verknüpfungen
zwischen einzelnen Komponenten, die eigentlich die entscheidenden
Teile des Modells zur Simulation sind, müssen jedoch von Hand durchgeführt werden,
d.h. der Anwender muss die Zusammenhänge und damit die notwendigen Verknüpfungen
in dem Simulationsmodell selbst erstellen, so dass der Aufbau eines
solchen Modells und die anschließende Simulation bisher sehr
viel Zeitaufwand erfordert.
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1 zeigt
eine graphische Benutzeroberfläche 10 auf
Basis von "Enterprise
Dynamics", welche
um die Eigenschaften des erfindungsgemäßen Verfahrens erweitert wurde.
Die graphische Benutzeroberfläche 10 enthält mehrere
Fenster, über
welche Daten zur Simulation eingegeben oder ausgewählt werden.
Ein Fenster enthält
eine Bibliothek 12, aus der verschiedene Geräte der graphischen
Industrie wie Druckmaschinen, Falzmaschinen oder Geräte der Druckvorstufe
ausgewählt
werden können.
Mit einem Klick mit einem hier nicht gezeigten Mousezeiger einer
Computermouse auf das ausgewählte
Objekt in der Bibliothek 12 kann dieses Objekt in das Simulationsfenster 13 gezogen
und dort positioniert werden. In dem Simulationsfenster 13 ist
in 1 der Grundriss 14 einer Druckerei zu
sehen, in welcher unter anderem eine Druckmaschine 11 aufgestellt
ist. Diese wird mittels der erwähnten "Drag und Drop"-Technik d.h. durch
Ziehen von Objekten, welche z.B. eine Druckmaschine 11 darstellen,
aus der Bibliothek 12 auf den Grundriss 14 der
Druckerei gezogen. Die in 1 angedeuteten
weiteren Maschinen werden genauso in dem Simulationsfenster 13 positioniert.
Auf diese Art und Weise enthält
das Simulationsfenster 13 nach und nach das vollständige Modell 23 eines
Druckereibetriebs. Das Druckereimodell 23 weist somit ein
oder mehrere Geräte
der graphischen Industrie auf.
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Der
Druckmaschine 11 und den anderen Geräten aus der Bibliothek 12 sind
nicht nur die Betriebsdaten wie Anzahl der zu bedruckenden Bogen pro
Stunde, Rüstzeiten,
Verbrauchsmittel, Betriebskosten usw. in einer Datenbank 22 hinterlegt,
sondern auch die zugehörigen
räumlichen
Abmessungen der Druckmaschine 11. Diese Abmessungen stellen
dabei den minimalen Platzbedarf dar, welchen eine Maschine benötigt, d.h.
hier wird auch zusätzlicher
Platzbedarf für
Wartung und gute Zugänglichkeit miteinbezogen.
Somit sind die in der Datenbank 22 hinterlegten Abmessungen
etwas größer als
die rein physikalischen Abmessungen einer Maschine. Der auf der
Simulationsoberfläche 13 maßstabsgerecht vorhandene
Grundriss 14 einer Druckerei bietet die Möglichkeit,
zu überprüfen, ob
die ausgewählte Druckmaschine 11 in
den Räumlichkeiten
der Druckerei, also auf dem Grundriss 14, überhaupt
ausreichend Platz findet. Die Druckmaschinen 11 und die anderen
Geräte
sind auf dem Grundriss 14 beliebig positionierbar, wobei
die Simulationssoftware zweckmäßigerweise
eine Funktion aufweist, nach der sich Druckmaschinen 11 und
andere Geräte
der graphischen Industrie nicht überlappen
dürfen
und natürlich auch
keine Wände
des Grundrisses 14 durchdringen können. Damit werden die reellen
Platzverhältnisse eines
Druckereibetriebs mit in das Druckereimodell 23 einbezogen.
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In 2 ist
die grundsätzliche
Architektur des erfindungsgemäßen Verfahrens
schematisch dargestellt, woran auch der große Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens
gegenüber
dem Stand der Technik zu erkennen ist. In einer Datenbank 22 sind
nicht nur die unterschiedlichen Leistungsdaten der einzelnen Maschinentypen
wie Druckmaschinen 11 abgespeichert, sondern es werden
auch die Simulationsergebnisse, Teilresultate und zu verarbeitende Druckjobs 20 abgespeichert.
Alle zur Simulation notwendigen Daten sind somit in der Datenbank 22 abgelegt.
Aus der Bibliothek 12 werden die entsprechenden Maschinen
mit ihren in der Datenbank 22 hinterlegten Daten ausgewählt, und
es wird wie in 1 gezeigt auf der graphischen
Benutzeroberfläche 10 ein
Druckereimodell 23 aufgebaut. Des weiteren werden aus der
Datenbank 22 Druckjobs 20 ausgewählt, welche
die zu simulierenden Druckaufträge darstellen.
Die Druckjobs 20 müssen
bei der Simulation von dem im Druckereimodell 23 vorhandenen Maschinenpark
abgearbeitet werden. Dazu muss eine Steuerlogik 21 das
Druckereimodell 23 mit den Druckjobs 20 verknüpfen, so
dass ein optimaler Simulationsverlauf gewährleistet ist. Die Verknüpfung von
Maschinen und Druckaufträgen
wird dabei mittels der in den 3 und 4 gezeigten
Verfahren vorgenommen. Diese Verfahren stellen die Steuerlogik 21 dar,
welche auf dem Rechner implementiert ist. Neben den ohnehin in der
Datenbank 22 vorhandenen Daten der Maschinen und Druckjobs 20 können über die
Eingabevorrichtungen des Rechners, also die Tastatur oder Laufwerke
mit Wechselspeichermedien, weitere Druckjobs 20 oder Druckmaschinen 11 eingegeben
und in der Datenbank 22 auch abgespeichert werden. Des
weiteren können
die in der Datenbank vorhandenen Druckjobs 20 und die Leistungsdaten
der Druckmaschinen 11 durch Eingaben verändert werden
und die veränderten
Druckjobs 20 bzw. Druckmaschinen 11 ebenfalls
abgespeichert werden. Dies bietet dem Anwender die nötige Flexibilität, wenn
sich in einer Druckerei Maschinentypen finden, welche Sonderanfertigungen
aufweisen oder Einzelstücke
sind.
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Der
Zugriff auf die in der Datenbank 22 abgespeicherten Daten
erfolgt dabei der Einfachheit wegen über die Bibliothek 12,
welche eine übersichtliche
Darstellung auf der graphischen Benutzeroberfläche 10 ermöglicht.
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Mittels
des in 3 in einem Ablaufdiagramm dargestellten Verfahrens
lassen sich Druckjobs 20 auf die im Druckereimodell 23 enthaltenen Maschinen
verteilen. Dazu ordnet die in der Steuerlogik 1 enthaltene
Verwaltung den oder die Druckjobs 20 anhand ihrer Daten,
den Auftragsdatensätzen,
in einer ersten Ebene 24 sequentiell, also nacheinander,
den Bereichen Druckvorstufe (Prepress), Druckmaschine (Press) und
Weiterverarbeitung (Postpress) zu. Die Logik 21 enthält dazu
die nötigen
Auswahlkriterien, um die in den Auftragsdatensätzen der Druckjobs 20 vorhandenen
Daten den jeweiligen Bereichen, also den Prozessablaufdatensätzen, richtig zuordnen
zu können.
Für den
Bereich Postpress ist in 3 die zweite Ebene 25 dargestellt,
bei der die Auftragsdatensätze
im Bereich Postpress den Prozessen Falzen, Schneiden und Heften
zugewiesen werden. In einer dritten Ebene 26 durchlaufen
Auftragsdatensätze
die weiteren Unterbereiche Kreuzfalz, Kombifalz und Parallelfalz.
In der vierten Ebene bei der Auswahl der Ressourcen 27 ist
in 3 dargestellt, welche Ressourcen respektive Maschinentypen
für die
Erstellung des Parallelfalzes in Frage kommen. Die Ressourcen sind
hier die Falzmaschinentypen T34, TD78 und TI40, welche den Prozess Parallelfalz
ausführen
können.
Die Ressource, welche den Prozess der dritten Ebene 26 am
besten ausführen
kann, wird dann von der Logik 21 ausgewählt. In 3 wird die
Falzmaschine TD78 ausgewählt,
und diese ist damit für
diesen Teil der Simulation zuständig.
Wie die Auswahl der bestgeeigneten Ressource genau erfolgt, ist
beispielhaft 4 zu entnehmen.
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Entscheidend
für die
Erstellung des Simulationsmodells 23 einer Druckerei ist
dabei, dass die Verteilung der Auftragsdatensätze auf die Prozessablaufdatensätze und
damit die Ressourcen so erfolgt, dass jede Ressource in Abhängigkeit
ihrer Eigenschaften ausgelastet wird, wodurch eine Übereinstimmung
mit der Realität
gegeben ist. Dabei werden insbesondere auch die zeitlichen Zusammenhänge berücksichtigt,
wenn mehrere Druckjobs 20 parallel ablaufen und gegebenenfalls
eine Reihenfolge der Druckjobs 20 zur optimalen Auslastung
der Ressourcen vorzusehen ist.
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4 zeigt
ein Flussdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens für den Bereich
Press, in dem anhand der Daten eines Druckjobs 20 die dazugehörige Ressource,
respektive Druckmaschine 11, ausgewählt wird. Der Druckjob 20 legt
dabei die Mindestanforderungen fest, welche eine Druckmaschine 11 erfüllen muss,
um als Prozessablaufdatensatz für eine
Simulation überhaupt
in Frage zu kommen. In 4 sind einige Mindestanforderungen
wie Anzahl Farben, Format, Anzahl Druckwerke vor der Wendung und
Anzahl Druckwerke nach der Wendung genannt. In eine Ressourcentabelle,
welche auf dem Rechner angelegt und abgespeichert wird, werden alle
Druckmaschinen 11 geschrieben, welche den Anforderungen
entsprechen. Druckmaschinen 11, welche die Anforderungen
nicht erfüllen,
werden somit in der Ressourcentabelle nicht aufgeführt und
von der Simulation ausgeschlossen.
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In
einem ersten Schritt wird das Bogenformat des Druckjobs 20 jeweils
mit den Prozessablaufdatensätzen
der Druckmaschine 11 verglichen, und es werden in die erste
Spalte der Ressourcentabelle die Druckmaschinen 11 respektive
Prozessablaufdatensätze
hineingeschrieben, welche mit diesem Bogenformat zurechtkommen.
Als nächstes
wird für
die in der ersten Spalte der Ressourcentabelle stehenden Druckmaschinen 11 die
jeweilige Anzahl der Durchläufe
mit oder ohne Wendung berechnet und das Ergebnis in die zweite Spalte
der Ressourcentabelle geschrieben. Außerdem wird für jeden
Maschinentyp die Anzahl der Druckwerke berechnet, welche jeweils leer
läuft,
und auch dieses Ergebnis wird in die Ressourcentabelle in einer
dritten Spalte abgelegt. Die Logiksteuerung 21 wählt aus
der Ressourcentabelle die Ressource, respektive Druckmaschine 11,
mit der niedrigsten Anzahl der Durchläufe aus, falls es nur eine
Ressource gibt, die diese Anforderung erfüllt. Bei zwei oder mehreren
gleichwertigen Ressourcen wird noch die Anzahl der leer laufenden
Druckwerke mit berücksichtigt
und dann die Ressource ausgewählt,
welche die wenigsten leer laufenden Druckwerke aufweist. Falls dann
immer noch gleichwertige Ressourcen vorhanden sind, wird mittels
eines Zufallsgenerators eine Ressource ausgewählt und als ausgewählter Prozessablaufdatensatz
an das Druckereimodell 23 zur Simulation übergeben.
Falls jedoch bei gleichzeitiger Auslastung keine freien Ressourcen mehr
vorhanden sind, muss stattdessen eine Warteschlange erstellt werden,
wobei hier die gleichen Prioritäten
gelten wie bei der unmittelbaren Ressourcenauswahl.
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Anhand
der 3 und 4 wird somit deutlich, dass
der Anwender, welcher eine Simulation von Prozessabläufen in
der graphischen Industrie vornehmen möchte, durch das erfindungsgemäße Verfahren
und die erfindungsgemäße Vorrichtung
in die Lage versetzt wird, ein Druckereimodell 23 zu erstellen,
ohne selbsttätig
die Druckjobs 20 respektive Auftragsdatensätze und
die Geräte
der graphischen Industrie respektive Prozessablaufdatensätze einander
zuordnen und miteinander verknüpfen
zu müssen.
Diese zeitaufwendige Arbeit nimmt dem Anwender die Erfindung ab.
Dadurch ist eine schnelle Änderung
eines Druckereimodells 23 möglich und es können in
kurzer Zeit verschiedene Szenarien simuliert werden.
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- 10
- Graphische
Benutzeroberfläche
- 11
- Ausgewählte Druckmaschine
mit minimalem Platzbedarf
- 12
- Bibliothek
- 13
- Simulationsfenster
- 14
- Grundriss
einer Druckerei
- 20
- Druckjob
- 21
- Steuerlogik
- 22
- Datenbank
- 23
- Druckereimodell
- 24
- Auswahl
auf der ersten Ebene
- 25
- Auswahl
auf der zweiten Ebene
- 26
- Auswahl
auf der dritten Ebene
- 27
- Auswahl
der Ressourcen als vierte Ebene