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1. ROBOT 1 z DE ACTIVIDADES EN CELULAS DE FABRICACI N FLEXIBLE MEDIANTE REDES DE PETRI La utilizaci n del torno y fresadora de Control Num rico para mecanizados asistidos mediante un robot de manipulado para llevar a cabo operaciones en paralelo de torno y fresa de manera que se produzcan diferentes piezas a la vez consiste b sicamente en la elaboraci n de la Red de Petri correspondiente a la hoja de proceso indicando cada estado del sistema ejecuci n de programas o esperas y las transiciones correspondientes entre estados esperar ad O a lt Z LU a ad O ad O a Z O Q lt 2 LT ad O O ad a lt Z LU Z Q Q lt 2 zZ 2 O O gt zZ Q Q lt 2 ad O LL Z lt LU a N lt VO O a O Z O Ly E Ly a O LU a 2 LU a que los elementos empleados est n libres Gotic CONCLUSIONES La forma de programar una c lula de fabricaci n flexible mediante esta metodolog a consiste en un procedimiento gr fico por el que se elabora la Red de Petri correspondiente a la hoja de proceso indicando cada estado del sistema ejecuci n de programas o esperas y las transiciones correspondientes entre estados esperar a que los elementos empleados est n libres De esta manera se evita una programaci n de car cter inform tico en pro de una programaci n m s gr fica a modo de esquema cuya versatilidad hace que estudiantes y t cnicos puedan recurrir a ella sin necesi2. FLEXIBLE MEDIANTE REDES DE PETRI Ga J a 0 tic INTRODUCCI N Una herramienta muy til para la programaci n de actividades en c lulas de fabricaci n flexible son las Redes de Petri Como herramienta de representaci n permiten modelizar y analizar las propiedades de cualquier sistema dise ado para trabajar en paralelo pudi ndose crear gr ficamente un esquema que permite visualizar el sistema y simular la evoluci n del mismo antes de su ejecuci n real Las Redes de Petri se componen de tres elementos que permiten modelizar un sistema Lugares se representan por circunferencias y son las que representan los posibles estados por los que puede pasar el sistema Cada lugar tiene asociada una acci n que se ejecutar cuando el estado del sistema corresponda al representado por dicho lugar Los lugares suelen tener tambi n un marcado asociado el cual se compone de un n mero positivo o nulo de marcas que permiten representar una infinidad de situaciones lo que da una gran flexibilidad a las Redes de Petri RdPs Por ejemplo el n mero de marcas puede representar el n mero de piezas en almac n o el n mero de veces que ha ocurrido algo o el n mero de m quinas activas o el n mero de solicitudes de un recurso etc Transiciones se representan por rect ngulos y son los que hacen posible la evoluci n del sistema de un estado a otro Cada transici n tiene asociado un evento que seg n las reglas de evoluci n que
3. SIN 2 r E Revista de investigaci n encias Editada por rea de Innovaci n y Desarrollo S L A Env o 14 09 2012 Aceptaci n 17 09 2012 Publicaci n 24 09 2012 EMPLEO DE TECNOLOGIAS DE LA INFORMACI N Y COMUNICACI N EN LA PROGRAMACI N POR ORDENADOR DE ACTIVIDADES EN C LULAS DE FABRICACI N FLEXIBLE MEDIANTE REDES DE PETRI USING INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES IN COMPUTER PROGRAMMING OF ACTIVITIES IN FLEXIBLE MANUFACTURING CELLS USING PETRI NETS David Ju rez Var n Miguel ngel Peydr Miguel Jorge Reig Vicente Jes s Llinares Segui 1 Ingeniero en Organizaci n Industrial Doctor en Ingenier a programa del dpto de ingenier a Mec nica y Materiales Universidad Polit cnica de Valencia 2 Ingeniero en Organizaci n Industrial Doctorando en Ingenier a programa del dpto de ingenier a Mec nica y Materiales Universidad Polit cnica de Valencia 3 Ingeniero Industrial Doctor en Ingenier a programa del dpto de ingenier a Mec nica y Materiales Universidad Polit cnica de Valencia 4 Ingeniero en Organizaci n Industrial Doctor en Ingenier a programa del dpto de ingenier a Mec nica y Materiales Universidad Polit cnica de Valencia tic Una herramienta muy til para la programaci n de actividades en c lulas de fabricaci n flexible son las Redes de Petri Como herramienta de representaci n permiten modelizar y analizar las propiedades de cualquier sis
4. dad de amplios conocimientos sobre control num rico y sistemas de fabricaci n flexible Z Z Z ad O a lt Z LU a ad O ad O a Z Q Q lt 2 LT ad O O ad a lt Z LU Z Q Q lt 2 zZ 2 O O gt zZ O Q lt 2 ad O LL Z lt LU a un lt VO O a O Z O LU E Ly a O LU a 2 LU Z z DE ACTIVIDADES EN CELULAS DE FABRICACI N FLEXIBLE MEDIANTE REDES DE PETRI 1 H KANSSON ANNE HARTUNG RONALD NGUYEN 2010 Agent and Multi agent Technology for Internet and Enterprise Systems Ed Ngoc Springer Berlin Heidelberg Berlin Heidelberg 2 CARDOSO JO O M P H BNER 2011 Reconfigurable Computing From FPGAs to Hardware Software Codesign Ed Michael Springer New York New York 3 ALONSO URBANO JES S TORNERO MONTSERRAT JOSEP 1998 Integraci n de los sistemas de informaci n de un sistema flexible de fabricaci n en un entorno de red multiusuario Universidad Polit cnica de Valencia Facultad de Inform tica 4 EDIFAC Manual del usuario software EDIFAC Cap tulo 1 Redes de Petri 5 CARLOS A MONTILLA M ARROYAVE JUAN FELIPE 2007 Simulaci n de operaci n de celdas de manufactura flexible FMC utilizando las redes de Petri Ed Scientia Et Technica Vol XIII 34 p 243 Z 6 CABALLERO VILLALOBOS JUAN PABLO MEJ A GONZALO 2006 Redes de Petri y algori
5. e control num rico Fagor 8025 marca ALECOP as como un robot con gu a de desplazamiento que une ambas m quinas marca Mitsubishi mediante Redes de Petri creadas utilizando el software EDIFAC de la marca ALECOP El resultado ha sido la elaboraci n de un programa que refleja una hoja de ruta con operaciones de torneado y fresado asistiendo ambas m quinas mediante el empleo de un robot alimentaci n de materia prima y extracci n de la pieza procesada sin necesidad del operador humano para dichas operaciones EDITOR DE REDES DE PETRI Y a ecop Ficheros Editor Compilar Imprimir Varios Ayuda C NED I FACXPROGRAMSARED24 rpg VISUALI ZACION DE CODIGOS para borrarlos utilizar las teclas OK Esc gt o el raton boton izado drcho gt Figura 2 Software EDIFAC Configuraci n Sistema de Fabricaci n Flexible mediante Redes de Petri Fuente Elaboraci n propia La aplicaci n pr ctica de las redes de Petri a la programaci n de c lulas de fabricaci n flexible conlleva un procedimiento que consiste b sicamente en la elaboraci n de la Red de Petri correspondiente a la hoja de proceso indicando cada estado del sistema ejecuci n de programas o esperas y las transiciones correspondientes entre estados esperar a que los elementos empleados est n libres Un ejemplo de dicha aplicaci n pr ctica de las redes de Petri a la programaci n de c lulas de fabricaci n ser a el siguiente programa de c lula donde se emplean en o
6. ici n de torno libre para la ejecuci n de un programa de CNC Z Z Z ad O O lt zZ LU a ad O ad O a Z Q Q lt 2 LT ad O O ad a lt Z LU Z Q Q lt 2 zZ 2 O O gt zZ O Q lt 2 ad O LL Z lt LU a N lt VO O a O Z O Ly E LU a O LU a 2 LU Z z DE ACTIVIDADES EN CELULAS DE FABRICACI N FLEXIBLE MEDIANTE REDES DE PETRI A continuaci n se muestra un esquema de configuraci n de un Sistema de Fabricaci n Flexible mediante Redes de Petri PROGRAMACI N DE TAREAS SIMULACI N DE LA FABRICACI N 1 PUESTA EN f MARCHA E CONTROL Y SUPERVISI N ii DE LA C LULA y PUESTA EN MARCHA Z Figura 1 Esquema configuraci n sistema de fabricaci n flexible mediante redes de Petri Fuente Elaboraci n propia Z Z Z z DE ACTIVIDADES EN CELULAS DE FABRICACI N FLEXIBLE MEDIANTE REDES DE PETRI ad O a LT Z LU O ad O ad O a zZ O O lt 2 LT ad O O ad a lt Z LU Z Q Q lt 2 zZ 2 O o gt zZ Q Q lt 2 ad O LL Z lt LU a N lt VO O a O Z o LU E Ly a O LU a 2 LU EXPERIMENTAL Se ha configurado una c lula de fabricaci n flexible instalada en el laboratorio de Ingenier a de los Procesos de Fabricaci n de la Escuela Polit cnica Superior de Alcoy consistente en una fresadora y un torno d
7. rden secuencial un torno CNC una fresadora CNC y un robot con gu a de desplazamiento para asistir a ambas m quinas Z Z Z ad O a lt Z LU a ad O ad O a zZ O Q lt 2 LT ad O O ad a LT A Z LU Z Q Q lt 2 zZ 2 O O gt zZ Q Q lt 2 ad O LL a lt LU a un q O O a O Z O LU E LU a O LU a 2 LU Z z DE ACTIVIDADES EN CELULAS DE FABRICACI N FLEXIBLE MEDIANTE REDES DE PETRI EDITOR DE REDES DE PETRI Ya ecos Ficheros Editor Compilar Imprimir Varios Ayuda C NEDI FACNPROGRAMS NCIMI rpg VISUALIZACION DE CODIGOS para borrarlos utilizar las teclas OK Esc gt o el raton boton izado drcho Figura 3 Configuraci n de un proceso secuencial en un Sistema de Fabricaci n Flexible mediante Redes de Petri Z Listado de lugares P y transiciones T P1 ESTADO INICIAL TRANSICI N T1 LIBRE TORNO 1 LIBRE FRESA 1 LIBRE ROBOT 1 P2 EJECUCI N PROGRAMA CIMCT EN ROBOT 1 TRANSICI N T2 LIBRE TORNO 1 LIBRE ROBOT 1 Z P3 EJECUCI N PROGRAMA 00001 EN TORNO 1 TRANSICI N T3 LIBRE TORNO 1 LIBRE FRESA 1 LIBRE ROBOT 1 P4 EJECUCI N PROGRAMA CIMCF EN ROBOT 1 Z TRANSICI N T4 LIBRE FRESA 1 LIBRE ROBOT 1 Z P5 EJECUCI N PROGRAMA 00012 EN FRESA 1 TRANSICI N T5 LIBRE FRESA 1 LIBRE ROBOT 1 P6 EJECUCI N PROGRAMA CIMDF EN ROBOT 1 TRANSICI N T6 LIBRE TORNO 1 LIBRE FRESA 1 LIBRE
8. se explican m s adelante permite la evoluci n del sistema si se cumplen en un momento dado los condicionantes que componen un evento Arcos son trazos que permiten unir los lugares con las transiciones o viceversa pero nunca entre s ni tampoco en el mismo sentido entre un mismo lugar y transici n Ya que esto va en contra de la sintaxis que requieren las RdPs para poder permitir su modelizaci n matem tica Estos arcos representan las uniones de los diferentes lugares y transiciones siguiendo la sintaxis referente a las uniones entre lugares y transiciones solamente puede existir un arco en un mismo sentido entre un elemento y otro siendo ambos elementos de distinto tipo Los arcos representan las conexiones los posibles caminos que puede seguir la evoluci n del sistema representado por la red El arco representa la conexi n los caminos posibles que puede seguir la evoluci n de la red Los arcos suelen tener un peso que por defecto es 1 omiti ndose entonces en la representaci n Los arcos son los limitadores de la evoluci n del sistema en cuanto restringen el paso de un estado a otro del marcado de los lugares de la red La forma de programar una c lula de fabricaci n flexible mediante Redes de Petri quedar a de la siguiente manera Lugares Son los posibles estados del sistema Por ejemplo ejecuci n de un programa de CNC en torno Transiciones condiciones para el paso a lugares sucesivos o posibles Por ejemplo cond
9. tema dise ado para trabajar en paralelo pudi ndose crear gr ficamente un esquema que permite visualizar el sistema y simular la evoluci n del mismo antes de su ejecuci n real De esta manera se evita una programaci n de car cter inform tico en pro de una programaci n m s gr fica pudiendo recurrir a ella sin necesidad de amplios conocimientos sobre control num rico y sistemas de fabricaci n flexible ABSTRACT A very useful tool for the programming of tasks in flexible manufacturing cells is the Petri nets Like a representation tool it allows modelling and analyzing the properties of any designed system to work in parallel being able to create graphically a scheme that allows to visualize the system and to simulate the evolution of the same one before its real execution This way a programming of computer science character for one more a more graphical programming is avoided being able with no need to resort to her of ample knowledge on numerical control and flexible manufacturing systems PALABRAS CLAVE C lulas Fabricaci n Flexible Redes Petri KEYWORDS Z Flexible Manufacturing Cells Petri Nets Z Z ad O O lt zZ LU a ad O ad O a Z O Q lt 2 LT ad O O ad a lt Z LU Z O Q lt 2 zZ 2 O O gt zZ Q Q lt 2 ad O LL Z lt LU a N lt VO O a O Z O Ly E LU a O LU a 2 LU Z z DE ACTIVIDADES EN CELULAS DE FABRICACI N
10. tmos gen ticos una propuesta para la programaci n de sistemas de manufactura flexible Ed Ingenier a y universidad Vol 10 1 7 JAMES L PETERSON 1981 Petri Net Theory and the Modeling of Systems Ed Prentice Hall N Yersey 8 BRAMS G W 1986 Las Redes De Petri Teor a Y Pr ctica Tomo 1 Y 2 Ed Masson Paris Z 9 SILVA MANUEL 1985 Las Redes De Petri En La Autom tica Y La Inform tica Ed AC Madrid Z Z z DE ACTIVIDADES EN CELULAS DE FABRICACI N FLEXIBLE MEDIANTE REDES DE PETRI ad O a lt Z LU a ad O ad O a Z Q Q lt 2 LT ad O O ad a lt Z LU Z Q Q lt 2 zZ 2 O O gt zZ O Q lt 2 ad O LL Z lt LU a N lt VO O a O Z O LU E Ly a O LU a 2 LU
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