EnglishSvenska

Finns det verkligen inget bättre än Automod?

Automod är en mjukvara för att simulera produktionslinor vilken vi använde oss av i en av mina sista kurser på Chalmers. Vårt uppdrag var att simulera en fabrik som tillverkar lyktstolpar och därefter göra förbättringar i enlighet med Theory of constraints. Jag vet inte hur Automod står sig jämfört med andra mjukvaror eftersom det är den enda jag testat. Kanske är Automod det bästa som finns att tillgå, men det vore i så fall tragiskt.

  • Temporära variabler existerar inte. Ingen variabel kan skapas för att därefter slängas bort. Skriva kod är ett mindre helvete. Alla fel rapporteras när man stänger kodfönstret. Behöver man ändra en entity måste man göra det från en rull-lista. Allt öppnas i nya fönster. Det hela är riktigt dåligt ur användarvänlighetsperspektiv.
  • Den visuella modellen återställs alltid och kommer inte ihåg inställningar. För varje gång man kör modellen måste man navigera sig tillbaka till samma vy som innan.
  • Batchning är inte intuitivt. Man måste använda s.k. Order lists, förstöra och därefter skapa loads (produkter). Galet att det inte är med i i en mjukvara som ska simulera produktflöden.
  • Och hela tänket med Order lists är inte intuitivt. För att flytta en load från en maskin till en annan är det inte bara att flytta dem. Man måste själv skriva koden för att kontrollera att maskinen är ledig och därefter flytta. Är den inte ledig måste man vänta på en order list som fungerar lite som en interrupt på en mikroprocessor. Man triggar denna order list varje gång en produkt går ur maskin 2. Skippar man det kommer en produkt att sväva i "space" vilket är ett tillstånd då den inte riktigt existerar någonstans.
  • För att fortsätta med space-problemet; teleportering är det primära sättet att flytta en produkt från en punkt till en annan. Visst går det att göra rullband och liknande transportsystem men de är alla tidskrävande. När man teleporterar produkter överallt är det ytterst lätt att göra fel och av misstag hoppa över en process eller köra en onödig process.
  • Det finns inget bra stöd för att göra pullbaserade beställningar. Säg att man vill att en produktorder kommer in och att en tillverkning ska ske baserat på denna. Givetvis går det att göra men man får programmera det själv.
  • En av de viktigaste analyser man vill göra i en produktionssimulering är att analysera flaskhalsar. För mig faller det i sin rimlighet att stöd för moderna verktyg för att finna dessa ska finnas med från börjar. Ett exempel på detta skulle vara Shifting bottleneck detection vilket är en lite mer sofistikerad metod. Men den finns inte. Visst det kanske går att programmera för hand vilket skulle ta massvis av timmar.
  • Saving and export är olika saker. Saving sparar ner i en versionsberoende fil och export i en ej versionsberoende mapp.

Vi blev klara med projektet och lämnade in vår rapport förra veckan. Jag hoppas för industrins bästa att det finns mer effektiva sätt att göra produktionssimuleringar.

Ladda ner rapporten MPR 271 - Improving the throughput at Lightning Inc. – Sebastian Nilsson and Pontus

 

Realtime data plotter

Debugging sensors on a microprocessor can be a hassle and the most used approach is to output the sensor values to a serial monitor. Realtime plotting is a better and more visual way of doing the same thing.

RealtimePlotterProcessing

  • Real-time plotter of your data while it is still being processed by your application
  • Plots live data from serial port. Microprocessor choice does not matter as long as it can send serial data to your computer.
  • 6 channels of data (and this can be increased if necessary)
  • Live bar charts
  • Live line graphs
  • You just send the data you want to debug with a space as delimiter like this "value1 value2 value3 value4 value5 value6". Floats or integers does not matter.
  • Open source
  • Robust. It will not crash because of corrupt data stream or similar.
  • Multi platform Java. Tested on OSX and Windows 8 (and should work on Linux as well).

I created this software to debug an Arduino Due on my self-balancing robot. To tune the controls of the robot I needed fast feedback to know if I was making progress or not. The video below demonstrates typical use of the realtime plotter:

Download

Download
You can also follow the project at Github. If you make improvements to the source code, please share it by making a pull request at Github.

How to install and use

Since I have an Arduino I will use it as example but any micro processor can be used.

  1. Get ProcessingIDE to run the code. It is a neat and useful IDE for doing graphical stuff.
  2. Download controlP5 gui library and unzip it into your Processing libraries folder
  3. Connect the Arduino to the usb or serial port of your computer.
  4. Upload the example code (RealtimePlotterArduinoCode) to the Arduino
  5. Check serial monitor (at 115200) and check that it outputs data in the format "value1 value2 value3 value4 value5 value6".
  6. Close the serial monitor (since only one resource can use the serial port at the same time).
  7. Open the Processing sketch and edit the serial port name to correspond to the actual port ("COM3", "COM5", "/dev/tty.usbmodem1411" or whatever you have)
  8. Run the sketch

Advanced use

The realtime plotter can be expanded to also send commands to the microprocessor. The usual approach when programming microprocessors is to set some parameters in the beginning of the code, upload them to the processor, see the result, change the parameters again, upload, and so on until satisfactory performance is achieved. This iterative process takes a lot of time and a better approach is to send updated parameters to the microprocessor from your computer via serial data. For example I needed to tune some parameters on my robot and created a command panel that runs in parallell with the realtime plotter. For each change in parameters I immediately am able to see the result on the plotting screen. Example code of this is located in /RealtimePlotterWithControlPanel.

RealtimePlotterProcessingWithControlPanel

Notes

I decided to send and receive the data as ascii characters instead of binaries. The greatest disadvantage is performance and ease of use is the main advantage.

In some sense the realtime data plotter can also be used as a very slow and limited digital oscilloscope. I would not recommend using it for any high frequency applications though.

Some comments about earlier approaches and the used libraries

I have tried many different ways of doing this. My first approach was Matlab but I had problems with it locking the serial port. It was a hassle to get it working and getting everything configured takes to much time. My second approach was Python and graphing libraries but this was still not very satisfactory. The Processing language together with a graph library and ControlP5 made the whole thing much easier.