Kartonkitehtaan tilaustenkäsittelyn ja tuotannon seurantajärjestelmän suunnittelu

DIPLOM ITYÖ

Kilpi , Antti Veikko Johannes

Kartonkitehtaan tilaustenkäsittelyn ja tuotannon seuranta järjestelmän suunnittelu.

Leo Ojala

Annettu 7.3.1978

Jätettävä tarkastettavaksi viimeistään 7.12.1978.

Diplomityön suoritusohjeet annettu.

Seminaariesitelmä pidetty

Jätetty tarkastettavaksi 7- /А. ПГ2 Tarkastettu ^ Arvosana

johdolla. Hänelle esitän parhaimmat kiitokseni saamastani ohjauksesta työn kuluessa.

Työ on tehty G. A. Serlachius Oy:n Takon kartonki­

tehdasta varten. Esitän mitä parhaimmat kiitokseni Takon projektiryhmän jäsenille erinomaisesta yh­

teistyöstä ja arvokkaasta avusta, jota olen saanut työn kuluessa. Haluan myös tässä esittää kiitokseni niille henkilöille, jotka ovat Takon henkilökuntaan kuuluvina olleet mukana tämän suunnitelmän pohjal­

ta rakennetun järjestelmän käyttöönotossa.

Erityiset kiitokset esitän työtoverilleni Kaj Granlundille, joka ratkaisun hahmottamisvaiheessa on antanut minulle korvaamatonta apua.

Soukassa 1978-12-05

Antti Kilpi

Soukankuja 8 A 54 02360 Espoo 36 puh. 801 3547

SISÄLLYSLUETTELO SYMBOLILUETTELO LYHENNELUETTELO LIITELUETTELO

1 JOHDANTO 1

2 SUUNNITTELUN KÄYTÄNNÖN LÄHTÖKOHDAT 4

2.1 Olemassa oleva järjestelmä 6

2.1.1 Yleistä 6

2.1.2 Järjestelmän yleiskuvaus 7

2.1.3 Tilauskonttorin toiminnot 9

2.1.4 Prosessin toiminnot 11

2.1.5 Tietojen välitys 14

2.2 Käyttöhenkilöstö 15

2.2.1 Yleistä 15

2.2.2 Konttorihenkilöstö 15

2.2.3 Prosessihenkilöstö 16

2.2.4 Ylläpitohenkilöstö 17

2.3 Toteutukselle asetetut vaatimukset 18

2.3.1 Yleistä 18

2.3.2 Toimintojen kehittäminen 18

2.3.3 Nopeusvaatimukset 19

2.3.4 Laitteistovaatimukset 19

2.3.5 Varmuusvaatimukset 20

2.3.6 Liitännäisjärjestelmien vaatimukset 21

3 VALITTU LAITTEISTO 22

3.1 Laitteistoratkaisun yleiskuvaus 23

3.1.1 Yleistä 23

3.1.2 Tilaustenkäsittelyn laitteisto 23 3.1.3 Tuotannon seurantalaitteisto 24

3.2.2 Levy-yksiköt 30

3.2.3 Kirjoittimet 31

3.2.4 Päätteet 31

3.2.5 Vaakaliitäntä 32

3.2.6 Liitäntälaitteet 33

3.3 Laitteiston ohjeImis tovaihtoehdot 34

3.3.1 Yleistä 34

3.3.2 Varusohjelmisto 34

3.3.3 Tiedonsiirto-ohjelmistot 35

4 JÄRJESTELMÄN RAKENTEEN SUUNNITTELU 38 4.1 Atk-teknisen rakenteen suunnittelu 39

4.1.1 Toimintojen hajautus 39

4.1.2 Tilaustenkäsittely 41

4.1.3 Tuotannonsuunnittelu 42

4.1.4 Tuotannon seuranta 42

4.1.5 Tietojen siirto 43

4.2 Varmuustekijät suunnittelussa 44

4.2.1 Tekniset tekijät 44

4.2.2 Ohjelmistolliset varmistukset 44 4.2.3 Häiriötekijöiden ennakointi 45

4.2.4 Vikatilanteiden käsittely 47

5 RATKAISUN KUVAUS 48

5.1 Tiedostojen rakenteet 49

5.1.1 Peräkkäiskäsittelytiedostot 49

5.1.2 Suorasaantitiedostot 50

5.1.3 Hakemistorakenteiset tiedostot 51

5.2 Ohjelmisto 55

5.2.1 Varusohjelmisto 55

5.2.2 Tilaustenkäsittely ja tuotannon suunnittelu 56

5.2.3 Tuotannon seuranta 56

5.2.4 Tiedonsiirto 56

6 YHTEENVETO 58

LÄHDELUETTELO LIITTEET 1...10

lkr konerullan leveys

har asiakasrullan halkaisija larl asiakasrullan leveys 'n. I.

Pagl asiakasarkin pituus laal asiakasarkin leveys

0S1 ryppään ensimmäisen sektorin osoite 0S2 ryppään toisen sektorin osoite

OS ajo-ohjelman talietussektorin osoite

liitäntälaite tai sovitin

keskusyksikkö

kirjoitin

levy-yksikkö tai tiedosto

näyttöpääte

elektroninen vaaka

KONE Mb RYPÄS

kartonkikoneen numero miljoona muistipaikkaa rypäsnumero

2. Positiotietueen kuvaus

3. Tilauksen kommenttitietueen kuvaus 4. Ajo-ohjelmatietueen kuvaus

5. Työmääräintiedoston kuvaus 6. Asiäkästietueen kuvaus 7. Laatutietueen kuvaus 8. Kommenttitietueen kuvaus

9• Pakkausyksikkötiedoston ensimmäisen sektorin kuvaus 10. Pakkausyksikkötietueen kuvaus

1

JOHDANTO

Olemassa olevaan järjestelmään liitettävälle tie­

tojenkäsittelylaitteistolle ja sen ohjelmistolle asetetut laatuvaatimukset edellyttävät tarkkaa pe­

rehtymistä järjestelmän toimintaan ja sen liitty­

miseen muihin järjestelmiin. Tarvittavat nopeus- ja varmuustekijät on otettava huomioon jo suunnit­

telun alkuvaiheessa. Olemassa olevan järjestelmän analysoinnissa ei tule kokonaisuudessaan tukeutua vain atk-alan ammattilaisiin, vaan käytännön teh­

tävissä olevien on saatava olla mukana kehityspro­

jektissa. Kuitenkaan tällaisen järjestelmän toteu­

tus ei saa olla pelkästään olemassa olevan järjes­

telmän similointi koneellisessa muodossa, vaan suun­

nittelussa on otettava huomioon järjestelmän kehi­

tystarpeet ja mahdolliset lisätehtävät tulevaisuu­

dessa .

Tämä diplomityö liittyy G. A. Serlachius Oy:n Tam­

pereen Takon kartonkitehtaan tilaustenkäsittelyn ja tuotannon seurantajärjestelmän atk-toteutuk- seen. Tässä työssä esitetään tekijän DP-Systems Oy:n palveluksessa suorittama suunnitteluosuus täs­

tä järjestelmästä.

Takon kartonkitehtaalla valmistetaan korkealaatuisia pakkaus- ja painokartonkeja. Tuotannosta viedään osa ulkomaille ja osa myydään kotimaahan. Pienehkö osa tuotannosta jatkojalostetaan G. A. Serlachiuk­

sen sisaryhtiössä Setilissä. Kartonkitehtaan myyn­

nin ja laskutuksen hoitaa keskitetysti kartonki­

tehtaiden yhteinen myyntiyhdistys Finnboard. Yh­

tenä suunnittelun kriteerinä olikin joustavien ja hopeiden yhteyksien luominen Finnboardiin.

Olemassa olevan järjestelmän kaavio on kuvassa 1.1.

Suunniteltavan atk-järjestelmän on toimittava edel­

lä kuvatussa ympäristössä. Tässä työssä tarkastel­

laan ensinnä suunnittelulle asetettuja vaatimuksia olemassa olevan järjestelmän suhteen. Seuraaksi tarkastellaan uuden järjestelmän piiriin tulevien henkilöstöryhmien asettamia vaatimuksia. Tämän jäl­

keen tarkastellaan järjestelmää erilaisten toiminto- ryhmien mukaan. Viimeiseksi tässä kohdassa esitetään järjestelmän tilaajan asettamia määriteltyjä vaati­

muksia. Toisena kokonaisuutena tarkastellaan jär­

jestelmään valitun laitteiston asettamia vaatimuk­

sia ja antamia mahdollisuuksia. Tämän jälkeen ku­

vataan järjestelmän suunnittelu annettujen edelly­

tysten ja vaatimusten puitteissa. Viimeisenä tässä työssä kuvataan suunnitelman pohjalta syntynyt jär­

jestelmä pääpiirteissään.

Tuotannon suunnittelu

Kotimaa

Jatkojalostus SETIL

Valmistus Lähetys

Takon tilaustenkäsit- tely- ja laskutus­

järjestelmä FINNBOARD

Ulkomaan myynnin ja laskutuksen atk- järjestelmä

Kuva 1.1 Tilaustenkäsittely- ja tuotannon seurantajärjestelmä

2

SUUNNITTELUN KÄYTÄNNÖN LÄHTÖKOHDAT

Seuraavassa tarkastellaan annetun suunnittelu­

tehtävän käytännön asettamia vaatimuksia ja edel­

lytyksiä . Samalla painotetaan niitä kohtia, joissa toteutettava atk—järjestelmä tuo selviä parannuk­

sia olemassa olevaan järjestelmään.

Ensimmäisenä kuvataan olemassa oleva järjestelmä toiminnallisesti. Seuraavaksi käsitellään järjes­

telmän piiriin kuuluvien henkilöstöryhmien taroei- ta ja niiden edellytyksiä uudessa järjestelmässä.

Viimeiseksi tarkastellaan tilaajan asettamia määri­

teltyjä vaatimuksia. Tässä kohdassa huomioidaan eri­

tyisesti nopeus- ja va rmuus va a timuk set sekä jatko­

kehityksen edellytyksiksi asetetut joustavuus- ja kehitysvaatimukset.

Olemassa olevan järjestelmän kuvaus perustuu ku­

vassa 2.1 esitettyyn kaavioon.

Tilaustiedot Vahvistukset

Tilauskyselyt Laskutustiedot eli Tilauslehdet painoluettelot Tilausvahvistukset

Tuotannon ohjaus Tuotannon seuranta

Leikkaus rulliksi

Leikkaus arkeiksi

Myyntikonttori 1 Myyntikonttori n

Lähetys tilauskohtaisesti Pakkaus tilauskohtaisesti

FINNBOARD

Myyntiyhdistys

Valmistus tilauskokonaisuuksien mukaisesti

Tehtaan tilaustenkäsittely Tuotannon suunnittelu

Kuva 2.1 Kartonkitehtaan tilaustenkäsittelyn ja seurantajärjestelmän kaavio

Pakkauksen ja

lähetyksen seuranta­

tiedot

tuotannon

2.1

Olemassa oleva järjestelmä 2.1.1

Yleistä

Kun tarkastellaan mitä tahansa järjestelmää, jota hoidetaan ilman koneellisia apuvälineitä, havai­

taan, että järjestelmän kehitys on noudattanut sel­

västi tiettyä kaavaa. Tämän kehityksen eräs väli- piste on päätös siirtää järjestelmä automaattisen

tietojenkäsittelyn piiriin.

Järjestelmä on aluksi ollut sellainen, että sen hoitamiseen on hyvin riittänyt manuaalinen hallin­

tajärjestelmä. Samoin järjestelmä on ollut alkuti­

lassaan hyvin organisoitu ja ratkaisut ovat olleet kokonaisuuden kannalta optimaalisia tai ainakin hy­

vin lähellä sitä. Tämän jälkeen varsinainen pro­

sessi, jonka hallintaan järjestelmä on tarkoitettu, on laajentunut ja asettanut järjestelmän uusien ja laajempien tehtävien eteen. Tässä vaiheessa hal­

linnolliset menetelmät laajenevat prosessin mukana.

Koska prosessin osat eivät laajene yhtäaikaisesti, hallintajärjestelmänkin osat laajenevat eriaikai- sesti. Tästä on seurauksena se, että eri osien hoi­

tamiseen tarvittavaa toimintoa laajennetaan usein pelkästään sen tarpeiden mukaisesti, eikä koko jär­

jestelmän tarpeita oteta riittävästi huomioon.

iätä kehitystä korostaa vielä se seikka, että jär­

jestelmän kehityksestä vastuussa olevat henkilöt eivät ehdi normaalien rutiinitehtäviensä ohella pa­

neutua kokonaisvaltaiseen kehittämiseen.

Tällaisen kehityksen tuloksena syntyy erilaisten osasten muodostama kokonaisuus, joka ei toimi koko

järjestelmän kannalta parhaalla mahdollisella ta­

valla .

Kun järjestelmä on saavuttanut pisteen, jossa on selvää, että toimitoja kokonaisuudessaan on ke- hotettävä, aloitetaan taas alkupisteen eli opti­

maalisesti toimivan järjestelmän suunnittelu.

Tässä vaiheessa otetaan nykysin poikkeuksetta tarkasteltavaksi myös automaattinen tietojenkä­

sittely, koska se lisää mahdollisten ratkaisu­

vaihtoehtojen lukumäärää.

Tätä taustaa vastaan tarkasteltuna pyritään seu—

raavassa kuvaamaan olemassa oleva järjestelmä, joka on muodostunut Takon kartonkitehtaalle.

Järjestelmän yleiskuvaus

Koska Suomesta ulkomaille suuntautuvan myynnin tehokas suunnittelu ja toteuttaminen vaatii laa­

jaa myyntiverkostoa, jonka ylläpito on kallista, ovat Suomen kartonkitehtaat perustaneet oman myyn- tiyhdistyksen, FINNBOARDin, hoitamaan myyntitoi­

mintaa ulkomailla. Myyntiyhdistyksellä on eri puo­

lilla maailmaa myyntikonttoriverkosto, jonka kaut­

ta tilaukset saapuvat Suomeen. Finnboardin tehtävä nä on jakaa tilaukset eri tehtaille tiettyjen sään töjen puitteissa. Tästä syystä tehtaalle jää toi­

minnasta vain varsinaisen tuotannon suunnittelu ja toimituksesta huolehtiminen. Myyntiyhdistyksen teh täväksi jää myös laskutus. Tästä syystä tehtaalla ei tarvita omaa myyntiä tukevaa tilaustenkäsitte- lyä.

Koska asiakkaan tilausvaatimukset saattavat olla sellaiset, että Finnboard joutuu suorittamaan ky- selyjä tehtaalta ennen tilauksen vahvistamista,

asetetaan tehtaalle ja sen tilaustenkäsittely- järjestelmälle kovat vaatimukset siitä, että teh­

taalta voidaan nopeasti vastata kyselyihin.

Kun tilaus on sitten lopullisesti vahvistettu, pitää tilauksesta tehdä vielä niin sanottu ti- lauslehti, jonka pohjalta tehdas voi ryhtyä tuot—

i-een valmistamiseen . Tämä ti laus lehti toimitetaan postitse tehtaalle, mistä aiheutuu päivän tai kah­

den viive, ennenkuin tiedot ovat tehtaalla. Tämä tietojenvälit.yksen hitaus on mahdollista poistaa atk : n avulla hoidettavalla järjestelmällä. Tämän seikan tärkeys korostuu vielä sen takia, että myyntiyhdistys pyrkii muuttamaan myöskin yhteydet тУУntikonttoreihin koneelliseen muotoon.

Kun tilaus on saapunut tehtaalle, pitää suunni­

tella tälle tilaukselle sopivin valmistusajankoh—

ta. Koska kartongin valmistusprosessi on sellainen, ei_tä yhtä tilausta ei valmisteta erikseen, vaan yh­

dessä muiden samanlaatuisten tilausten kanssa, pi­

tää järjestelmän hallita koko 1 tilauskanta', jotta kussakin muuttuvassa tilanteessa voidaan valmistus suunnitella optimaalisesti.

Kun tilauksen kanssa valmistettavat muut tilaukset on valittu, pitää niistä muodostaa sopivia koneel­

la ajettavia kokonaisuuksia, ryppäitä. Tätä vai­

hetta nimitetään trimmitykseksi. Trimmityksessä valitaan ajettavat tilaukset siten, että koneen kokonaisleveys tulisi mahdollisimman tarkkaan käy­

tetyksi. Samalla kiinnitetään huomiota siihen, että tuotanto voisi olla mahdollisimman jatkuvaa eli että laatu- tai leveysvaihtelut olisivat mahdol­

lisimman vähäisiä.

Kun tilaus on saatu sopivasti valmistusohjelmaan, pitää toimituksen ja kuljetuksen onnistumiseksi tark käillä ja seurata prosessia, jotta saadaan selville mahdollisimman aikaisessa vaiheessa tilauksen val­

mistuminen .

Tilauksen valmistuttua ja kun se on toimitettu asiak­

kaalle, pitää vielä välittää tiedot myyntiyhdistyk- selle laskutusta varten. Aikaisemmin niin sanotut painoluettelot valmistettiin käsin, mutta uudessa järjestelmässä tiedot saadaan siirretyksi suoraan konekielisessä muodossa myyntiyhdistyksen omaan atk- järjestelmään.

2.1.3

Tilauskonttorin toiminnot

Tilauskonttorin toiminnot käsittävät seuraavat erllliset toimintoryhmät:

- tilausyhteydet Finnboardiin

tilausten hyväksyminen ja täydentäminen - tuotannon suunnittelu

- tuotannon seuranta

uuotantotietojen ilmoittaminen ja vä­

littäminen Finnboardiin laskutusta varten Tilausyhteydet Finnboardiin liittyvät myyntikont­

torin tekemän tilauksen välitykseen Takon kartonki­

tehtaalle. Jotta Finnboard voi ilmoittaa asiakkaalle tilauksen vahvistuksen, pitää tilauskonttorin an­

taa vahvistus sekä toimitusaikaan että laatuseik- koihin liittyviin kysymyksiin.

Kun tilaus on hyväksytty asiakkaan kannalta, pitää tilauksen tiedot tarkistaa ja täydentää. Tämä tar­

kistus ja täydentäminen sisältää niitten tietojen tarkistuksen ja lisäyksen, joita myyntiyhdistys ei voi tietää. Nämä tiedot koskevat valmistuksellisia asioita pääasiassa.

Valmistukselliset seikat koskevat konetta, jolla tilaus ajetaan. Niihin sisältyy erilaisia määrit­

telyjä raaka-aineista ja jälkikäsittelystä. Usein nämä tiedot ovat asiakaskohtaisia, joten asiakas­

tietojen ylläpito tehtaalla on tärkeää.

Varsinainen tuotannon suunnittelu alkaa siitä, että samalle valmistusjaksolle määritellyt tilauk­

set lajitellaan koneittain ja laaduittain trimmi—

^ystä varten. Trimmityksessä sen jälkeen valitaan kartonkikoneella yhdessä ajettaviksi sellaiset ti­

laukset, joiden rulla— tai arkkileveys sopii mah­

dollisimman tarkkaan koneen vakioleveyteen.

Takon kartonkitehtaalla trimmitys tapahtuu eril­

lisenä toimintona Wang 600-merkkisellä pöytätie­

tokoneella. Optimointiohjelma, jota Wangissa käy­

tetään, on tehty Takon toimesta aikaisemmin. Tässä työssä esitettyyn suunnittelutehtävään sisällytet­

tiin ainoastaan syöttötietojen välityksen hoitami­

nen Wangin optimointiohjelmaa varten. Trimmitys- ohjelman tulosten käsittely kuuluu taas järjes­

telmän piiriin.

Trimmityksen jälkeen tehdään työmääräimet. Työ- määräimet ovat valmistuksen tilauskohtaisia oh­

jeita tuotannon eri pisteisiin : koneille, leik­

kaukseen ja pakkaukseen. Työmääräimistä muodoste­

taan sitten sarjoja, jotka muodostavat pitempi ai­

kaisen ajo-ohjelman tuotantoa varten. Ajo-ohjel­

man perusteella voidaan sitten suunnitella laadun vaihtumisen aiheuttamat toiminnot.

Tilauskonttorin tehtävänä on myös seurata sitä, että tuotanto pystyy seuraamaan annettua ajo-oh­

jelmaa. Tämä on tarpeellista senkin takia, että voidaan tarpeen mukaan vastata myyntiyhdistyksen kyselyihin tilauksista, joilla on tavallisuudesta poikkeava lyhyt toimitusaika.

Tuotannon seurannan yhteydessä syntyneiden tie­

tojen perusteella tilauskonttori valmistelee Finnboardiin lähetettävän laskutustietouden eli ns. painoluettelot. Painoluetteloissa on pakkaus- yksikön tarkkuudella eritelty tilauksen kappele­

ja kilomäärät.

Tilauskonttorin yleisiin tehtäviin kuuluu vielä valmistella tarvittava raportointi tuotannosta ja toimitetuista tilauksista. Tähän raportointiin perustuen tilauskonttori hoitaa myös asiakkailta tulleet valitukset.

2.1.4

Prosessin toiminnot

Kartonkitehtaan varsinaisen prosessin tehtävänä on valmistaa annettujen ohjeiden mukaan tilaus- konttorin erittelemät tilaukset raaka-aineista valmiiksi pakatuiksi rulliksi ja lavoiksi, jotka ovat arkkipakkauksia.

Prosessi jakaantuu erillisiin osiin seuraavasti : - massaosasto

- kartonkikoneet - leikkurit

- pakkaus

Massaosaston tehtävänä on valmistaa kulloinkin tarvittavat massat, joiden laadullisen koostu­

muksen määrää tilattu laatu. Massoista valmiste­

taan sitten kartonkikoneella konerulla eli tam- puuri. Tämän suunnittelutehtävän kannalta massa- osaston toiminta on jätetty ulkonml el le . Koska kartonkikoneella voidaan valmi; ' yhtä laa­

tua kerrallaan, pitäisi tuotannoin suunnittelussa pyrkiä laadullisesti mahdollisiífúnan pitkäaikai­

siin ajoihin. Samoin kartonkikoneelta saatavan konerullan leveys on vakio, joten sitä ei voida

säätää tilausten mukaan.

Konerulla joutuu jatkokäsittelyssä leikkureille, jotka leikkaavat sen tarvittaviin tilauskokoihin.

Kuvassa 2.2 on havainnollistettu leikkureiden toi­

mintaa .

Leikkuritoiminnassa on huomioitava se, että yh­

destä konerullasta voidaan tehdä vain joko ark­

keja tai rullia. Samoin pitää huomioida se, että leikkureiden terien rajallisuus rajoittaa erilais­

ten rulla- tai arkkikombinaatioiden lukumäärää.

Koska leikkureilla syntyy erilaisista syistä hyl­

kyä, jota ei voida käyttää tilauksiin, pitää seu­

rata koko ajan sitä, ettei hylyn määrä nouse liian suureksi, koska muuten tilausta ei saada kokonaan valmistetuksi. Tämän seurannan on oltava mahdol­

lisimman tosiaikaista, jotta koneilla voitaisiin tarpeen mukaan ajaa samaa laatua lisää. Jos hyly- tystieto tulee liian myöhään koneelle, pitää lisä­

määrä ajaa vasta, kun seuraavan kerran kyseinen laatu tulee ajo-ohjelmaan.

Leikkureilta rullat tai arkkilavat siirretään pak­

kaukseen, jossa ne kääritään tarpeellisiin pak- kausmateriaaleihin. Pakkauksen yhteydessä varuste­

taan kukin yksikkö etiketillä, josta selviää ti­

laus, johon yksikkö kuuluu ja toimitusosoite.

Tuotannon eri pisteissä syntyneiden listojen pe­

rusteella tapahtuu jatkossa tarvittavien painoluet- teloiden ja raporttien laadinta. Nämä tietojen ke­

räilyn kannalta tarvittavat toimenpiteet aiheutta­

vat useita virhemahdollisuuksia, joska tietoja siir­

retään listoita toisille käsin.

"kr

Konerulla eli

tampuuri h

kr

arl "ar2 "ar3

ааЗ

Trimmin hyvyys = tai

Trimmin hyvyys =

^arl + ^ar2+^"ar3

4r ¹⁰⁰

1 -, +1 ~+l ~aal aa2 ааЗ

Xkr ¹⁰⁰

(1)

(2⁾

Kuva 2.2 Konerullan jatkokäsittely rulliksi tai arkeiksi

2.1.5

Tietojen välitys

Tietojen siirto myyntiyhdistyksen ja tehtaan vä—

üü^ on järjestelmän pahimpia hitaus teki jöitä . Kun tilaus saapuu myyntiyhdistykseltä, useimmiten teleksinä, pitää se koodata ja syöttää myyntiyh—

distyksen omaan atk-järjestelmään. Tämän jälkeen tilaus tulostetaan tilauslehtenä, joka toimitetaan Postin välityksellä tehtaalle. Joskus lyhyen toi­

mi tusajan omaavissa tilauksissa tiedot ilmoitetaan vielä puhelimitse tai teleksillä tehtaalle.

Kun tilaus on valmistunut tehtaalla ja se on lähe­

tetty asiakkaalle, kirjoitetaan tilauskonttorissa pakkauksen alunperin tekemän pakkausluettelon mukaan painoluettelo, joka taas postitse toimitetaan myyn—

tiyhdistykseen. Painoluettelo syötetään myyntiyhdis — tyksen atk-järjestelmään, joka tulostaa sitten asiak­

kaalle lähetettävän laskun.

Koska tällaisessa järjestelmässä on monia virhemah­

dollisuuksia ja paljon viiveitä, on selvää, että tehtaalla oleva atk—järjestelmä, joka käyttää hyväk­

seen ja synnyttää konekielisiä tietoja, parantaa tietojen kulkua sekä ajallisesti että sisällölli­

sesti . Lisävaikutuksena tehtaan atk—järjestelmässä on se, että säästetään ihmistyövoimaa useissa eri pisteissä, koska tiedot rekisteröidään vain kerran.

Jatkokäsittelyssä vain ohjataan atk-järjestelmää siten, että se välittää tiedot oikeisiin paikkoihin oikeaan aikaan.

2.2

Käyttöhenkilöstö 2.2.1

Yleistä

Koska kartonkitehtaan eri tehtävissä on koulutuk­

sellisesti ja valmiudeltaan monentasoisia ryhmiä, on näiden ryhmien asettamat vaatimukset otettava huomioon hyvin varhaisessa vaiheessa suunnittelua.

Tämän takia seuraavassa tarkastellaan erikseen nii tä henkilöstöryhmiä, jotka tulevat uuden järjes­

telmän piiriin. Tämän tarkastelun mukaanottamista suunnitteluun korostaa se seikka, että atk-jär­

jestelmässä toimivien henkilöiden on helppo hyväk­

syä muutokset omassa työssään, jos heille on heti alusta saakka selvää oma asemansa järjestelmässä.

Kun henkilöstön asema huomioidaan jo suunnittelu­

vaiheessa, helpotetaan selvästi käyttöönoton yh­

teydessä tapahtuvaa koulutusta.

2.2.2

Konttorihenkilöstö

Tilauskonttorissa työskentelevät henkilöt ovat avainasemassa, kun tarkastellaan tällaista kar­

tonkitehtaan tilaustenkäsittelyn ja seurannan jär-

• jestelmää. Heidän työnsä nopeus ja virheettömyys ratkaisee hyvin suurelta osin koko järjestelmän tehokkuuden. Koska varsinaisessa prosessissa toi­

mivia henkilöitä aina sitoo olennaisesti valmis­

tus laitteisto, korostuu tuotannonsuunnittelun vai­

kutusmahdollisuus, sillä siellä tehdyt oikeat rat­

kaisut heijastuvat heti tuottavuuteen. Tämän takia tilauskonttoriin tulevan atk-järjestelmän osan tu­

lee olla sekä helppokäyttöinen että nopea.

Yleensä tilauskonttorin henkilöt ovat jo aikai­

semmassa manuaalisessa järjestelmässä joutuneet tekemisiin jonkinlaisten laskinten ja teknisten apuvälineitten kanssa. Tästä on seurauksena se, että heidän on helpompi omaksua uusien atk-lait- teiden käyttö.

Tällaisessa järjestelmässä, jossa on kyseessä hyvin suurelta osin asiakaspalvelu, korostuvat suunnittelun kannalta seikat, joilla järjestelmä saadaan mahdollisimman joustavaksi. Tilauskont- tori on viimekädessä yhteydessä asiakkaaseen ja sen takia tilauskonttorin tulee pystyä monin ta­

voin joustamaan asiakkaan vaatimusten mukaan.

Täten atk-järjestelmä ei saisi asettaa rajoituk­

sia tälle tehtävälle, jotta se ei vaikuttaisi asiakassuhteisiin. Päinvastoin järjestelmän tu­

lisi parantaa asiakaspalvelun tasoa, jotta se olisi hyvin toimiva.

2.2.3

Prosessihenkilöstö

Tehtaan prosessissa toimivien henkilöiden tehtä­

vänä on toteuttaa tilauskonttorin ohjauksessa var­

sinainen tuotanto—ohjelma. Heidän tehtävänsä ovat rajatumpia ja selkeämpiä kuin tilauskonttorin teh­

tävät. Tällä on myös se vaikutus, että proses­

sissa toimivien henkilöiden suhtautuminen muu­

toksiin on jäykempää.

Koska suunnittelussa pitää ottaa huomioon myös uuden järjestelmän käyttöönotossa mahdollisesti syntyvät ongelmat, jää varsinaisen prosessin toi­

mintojen kehittäminen yllä mainitusta syystä vä­

hemmälle kuin tilauskonttorin osalta.

Pääkriteerinä suunnittelussa tältä osin onkin pi­

dettävä toimintojen tietyn tasoista simulointia ja yksinkertaistamista, jos vain se on mahdollista.

taasti käyttöhenkilökuntaa, eivätkä itse järjes­

telmän tavoitteita.

2.2.4

Ylläpitohenkilöstö

Atk-järjestelmän kannalta ylläpitohenkilöstö

voidaan jakaa kahteen ryhmään: laitteiden huolto- tehtävistä vastaaviin ja sovellutusohjelmiston ylläpidosta vastaaviin henkilöryhmiin.

Usein, kuten tämänkin järjestelmän osalta, var­

sinaiset laitehuoltotehtävät jäävät laitteen toi­

mittajan huolto-organisaation vastuulle. Täten järjestelmän suunnittelun kannalta laitehuollon vaikutus on vähäinen. Kuitenkin huollon nopeus ja varmuus pitää tuntea, jotta voidaan suunnitella jär­

jestelmä siten, että se tarpeen vaatisessa voi toi­

mia vajaalla laitekapasiteetilla.

Takon kartonkitehtaan atk-järjestelmän ohjelmiston ylläpidosta asetettiin vastaamaan henkilöitä, joil­

la ei ole varsinaista atk-koulutusta. Tästä syystä järjestelmän normaalit ylläpitotehtävät tulee suun­

nitella siten, että ne voi omaksua suhteellisen ly­

hyellä koulutusajalla. Tämän seikan huomiointi ko­

rostaa sitä suunnittelun osaa, jolla ennakoidaan mahdollista kehitystä ja potentiaalisia vikati­

lanteita .

2.3

Toteutukselle asetetut vaatimukset 3.3.1

Yleistä

Tässä kappaleessa tarkastellaan niitä erityis­

vaatimuksia, jotka asiakas on määritellyt tila- tessaan uuden atk-järjestelmän. Nämä vaatimukset eivät sinänsä pyri ohjaamaan suunnittelua mihin­

kään tiettyyn suuntaan, vaan ‘ne pyrkivät painot­

tamaan niitä seikkoja, joita tilaaja on pitänyt tärkeinä järjestelmän kehityksessä.

3.3.2

Toimintojen kehittäminen

Koska tietojen välittäminen myyntiyhdistyksen ja tehtaan välillä on perustunut postin käyttöön, näiden tietojen välittäminen konekielisessä muo­

dossa nopeuttaa ja varmistaa tietojen siirtoa.

Kun myyntiyhdistys jo omassa atk-järjestelmäs­

sään pitää tietoja konekielisinä, on niiden tu­

lostaminen tilauslehdeksi vain välivaihe. Samoin laskutustietojen siirto ensin pakkauslistoista painoluetteloile ja sitten syöttö myyntiyhdistyk- sen järjestelmään ovat erillisiä työvaiheita, jotka voidaan välttää, kun tiedot heti syntyes­

sään rekisteröidään konekielisinä. Täten kopioin—

tivaiheissa syntyneet virheellisyydet ja viiveet jäävät pois. Samalla syntyy huomattava työmäärän vähennys, mikä säästää palkkauskustannuksia. Koska eri asiakkaitten vaatimuksista ei ole erillistä talletusmenettelyä, toteutettavan atk-järjestel­

män pitää hoitaa mahdollisuuksien mukaan automaat­

tisesti nämä erityisvaatimukset. Nämä vaatimukset on aikaisemmin hoidettu täysin epävirallisesti,

mikä hyvin usein merkitsee tietojen säilymistä ainoastaan tiettyjen henkilöiden muistin varassa.

Täten järjestelmä on ollut haavoittuvainen näi­

den henkilöiden suhteen. Uuden järjestelmän mu­

kaan asiakaskohtaiset tiedot tulevat tietokoneen perusrekistereihin, jolloin inhimillisten ereh­

dysten mahdollisuus poistuu.

2.3.3

Nopeusvaatimukset

Nopeusvaatimuksista tilaaja esitti yleisen kri­

teerin, jonka perusteella voitiin arvioida tar­

vittavia käsittelynopeuksia. Tämän vaatimuksen mukaan päivittäiset rutiinit pitää voida hoitaa vielä silloin, kun tapahtumamäärissä on tapahtu­

nut viidenkymmenen prosentin nousu.

Yhtenä tarkasti määriteltynä vaatimuksena nopeu­

delle oli se, että kahdessa pakkauspis teessä voi­

daan pakata kaksi yksikköä minuutissa. Tämä aset­

ti laivausetiketeille tarvittavan nopeusvaatimuksen.

2.3.4

Laitteistovaatimukset

Tässä kohdassa tarkastellaan yleisiä laitteis­

tolle asetettuja vaatimuksia, eikä hintaan liit­

tyviä seikkoja käsitellä lainkaan.

Laitteiston laajennettavuudelle asetettiin melko tarkoin määritellyt vaatimukset. Ensimmäiseksi määriteltiin se, että jos järjestelmää laajenne­

taan siten, että kartonkikoneille ja leikkureille tulee työskentelypisteet, laitteiston peruskompo- netteja ja perusrakennetta ei tarvitse muuttaa.

Toiseksi vaadittiin sitä, että ensimmäisessä vai­

heessa suoritettu ohjelmointityö voidaan hyödyn­

tää myöskin laitteistoresurssien kasvaessa.

Erityinen paino annettiin sille seikalle, että laitteiston pitää olla kehittyvä laitteisto. Tämä tarkoittaa laitteiston valmistajan osalta osoitus­

ta siitä, että tämän laitteiston osalta tehdään jat­

kuvasti kehitystyötä. Tähän liittyen piti olla näh­

tävissä se, että tähän asti tapahtunut laitteisto- kehitys oli ollut ylöspäin yhteensopivaa aikai­

sempien laitteiden kanssa. Tämä vaatimus koski tie­

tysti yhtälailla varusohjelmiston kehitystä kuin varsinaista laitekehitystä.

Huoltokysymyksissä asetettiin vaatimukseksi se, että toimittajalla on samalla paikkakunnalla huol­

topiste laitteelle ja tarvittava varalaitteisto huollon hallussa. Samoin hankittavan laitteiston pitää sisältää niin paljon kuin mahdollista samo­

ja komponentteja kuin mahdollista, jotta laitteis­

tossa itsessään on tietty varalaitteisto rajoi­

tettuja toimintoja varten.

2.3.5

Varmuusvaatimukset

Kartonkitehtaan toiminta on keskeytymätöntä kol­

mivuorotyötä, joten hankittavan laitteiston käy­

tettävyyden pitää olla hyvä. Tästä syystä sekä laitteis Lon että ohjelmiston varmuuden on oltava korkeaa luokkaa.

Koska järjestelmän tiedostoissa on tietoja, joita syntyy koko ajan, mutta joita ei talleteta muualle kuin laitteen levytiedostoihin, pitää erityistä huomiota kiinnittää näitten tietojen varmaan tal­

letukseen. Tällaisia tietoja ovat ensisijaisesti pakkauksessa syntyvät yksikkökohtaiset tiedot.

2.3.6

Liitännäisjärjestelmien vaatimukset

Koska järjestelmä kattaa tehtaalla suurimmän osan tuotantoa ja koska järjestelmä on perusteeltaan hallinnollinen, varsinaisia liitännäisjärjestelmiä uudella järjestelmällä on vain myyntiyhdistyksen atk-soveilutus ja tehtaan oma jälkilaskentajär­

jestelmä .

Myyntiyhdistyksen järjestelmän kannalta uuden sovel­

lutuksen pitää olla sellainen, että mahdolliset muutokset myyntiyhdistyksessä vaikuttavat mahdol­

lisimman pieneen osaan tehtaan järjestelmää.

Tehtaan oman jälkilaskennan tarpeet oli tilaajan toimesta määritelty ainoastaan raporttien muodossa, joten tämä järjestelmä ei olennaisesti asettanut suunnittelulle vaatimuksia.

I

3

VALITTU LAITTEISTO

Tilaustenkäsittelyn ja tuotannon seurantajärjes­

telmän laitteistoksi valittiin Oy Nokia Ab Elektro niikan maahantuoma Datapoint-pientietokonelaitteis to oheislaitteineen.

Koska tämän diplomityön tekijällä ei ollut mahdol­

lisuutta osallistua laitteiston valintaan, valinta kriteereistä ei esitetä tämän työn puitteissa pe­

rusteellista selvitystä, vaan tyydytään tarkaste­

lemaan valitun laitteiston antamia ratkaisumahdol­

lisuuksia tehtävän toteuttamiseksi.

Laitteistoratkaisun kuvaus alkaa yleisrakenteen selvityksellä. Tässä kuvataan erityisesti lait­

teistossa oleva kahtiajakautuneisuus tilausten­

käsittelyn osaan ja tuotannonseurannan osaan.

Tämän yleisen ratkaisun jälkeen tarkastellaan eri komponentteja, jotka muodostavat koko laitteiston.

Tämän jälkeen tarkastellaan laitteiston varusohjel miston antamat vaihtoehdot toteutukselle.

3.1

Laitteistoratkaisun yleiskuvaus 3.1.1

Yleistä

Kaavio laitteistoratkaisusta on esitetty kuvas­

sa 3.1. Tästä kuvasta selviää laitteiston jakaan­

tuminen kahteen toiminnallisesti erilliseen osaan : tilaustenkäsittelyjärjestelmän laitteet ja tuotan­

non seurantajärjestelmän laitteet. Laitteiston osat ovat liitetyt toisiinsa kahdeksan linjaa si­

sältävän monilinjaohjaimen välityksellä. Tämä yh­

teys on asynkroninen ja nopeudeltaan 1200 bittiä sekunnissa.

Seuraavissa kohdissa kuvataan nämä kaksi laiteko- konaisuutta erikseen.

3.1.2

Tilaustenkäsittelyn laitteisto

Tilaustenkäsittelyn laitteisto-osuus muodostaa tässä järjestelmässä varsinaisen tietojenkäsit­

telyä suorittavan laitteiston. Sen takia siitä käytetäänkin nimitystä päälaitteisto. Sen tehtä­

vänä on vastata kaikesta tiedon välityksestä Finn- boardiin, levy-yksiköille ja tuotannonseurannan

laitteisto-osuuteen. Sen alaisena hoidetaan kaik­

ki tiedostopohjainen tietojenkäsittely järjes­

telmässä.

Keskusyksikkönä tilaustenkäsittelylaitteistossa on Datapoint 2200-pientietokone, jonka keskus­

muistin kapasiteetti on 16 kilotavua. Lisämuis­

tin muodostavat kaksi Diablo-merkkistä levy-yk­

sikköä, joiden kapasiteetti on 2,4 miljoonaa tavua.

Kirjoittimena on Tally 2200-merkkinen matriisi- kirjoitin, jonka nopeus on 200 riviä minuutissa.

Tällä laitteistolla suoritettavat tehtävät hoide­

taan kahdella näyttöpäätteellä, joiden tyyppimer- kintä on Datapoint 3601. Nämä päätteet on liitet­

ty keskusyksikköön kahdeksan linjan monilinjaoh- jaimen kautta, jolla yhdistetään keskusyksikköön myös tuotannon seurantajärjestelmän laitteisto.

Tiedonsiirtoa varten laitteistoon on kytketty synkroninen linjaohjäin ja moderni. Näillä lait­

teilla voidaan olla yhteydessä Helsingissä sijait­

sevaan myyntiyhdistyksen laitteistoon, joka on Univac 90/30-tietokone. Tiedonsiirtoyhteydet ovat normaalit valintaisèt puhelinyhteydet.

3.1.3

Tuotannon seurantalaitteisto

Koska yhden Datapoint 2200-pientietokoneen suori­

tuskyky ei olisi riittänyt kaikkien tehtävien hoitamiseen järjestelmässä, otettiin tuotannon seurannan tehtäviä hoitamaan toinen keskusyksik­

kö, joka on samanlainen kuin pääjärjestelmän kone.

Tällä mahdollistettiin myös epästandardien lait­

teiden, kuten vaa'an liittäminen laitteistoon.

Tuotannon seurantalaitteiston keskusyksikön muis­

tikapasiteetti on sama kuin pääkoneen eli 16 kilo­

tavua. Tälle keskusyksikölle ei ole erillistä tu- kimuistia, vaan pääkoneen levy-yksiköt toimivat

samalla tämän keskuskoneen tukimuisteina. Monilinja- ohjäin, johon ovat liitetyt tarvittavat kaksi näyt­

töpäätettä ja kirjoitinta, hoitaa myös yhteyden pääkoneen vastaavaan ohjaimeen. Keskusyksikköön on vielä liitetty vaakasovitin, jonka välityksel­

lä saadaan elektroniselta vaa'alta painotiedot järjestelmään.

Tilaustenkäsittelyn

Moderni laitteisto

Linja­

liikenne- sovitin

Levy Datapoint Kirjoitin

2200 16 kb

DP3601 Näyttö­

pääte

DP3601 Näyttö­

pääte Moni-

linja- ohjäin

Tuotannon seurannan laitteisto

DP3601 DP3601

Näyttö­

pääte Moni-

linja- ohjäin Näyttö­

pääte

Kirjoitin Datapoint Kirjoitin

2200 16 kb

Vaaka- sovitin

Vaaka

Kuva 3.1 Tilaustenkäsittelyn ja tuotannonseuranta- järjestelmän laitteistokaavio

3.2

Laitteiston rakenneosat 3.2.1

Keskusyksiköt

Keskusyksikköinä järjestelmässä on kaksi Datapoint 2200-pientietokonetta. Kummankin keskusmuistika- pasiteetti on 16 kilotavua. Nämä keskusyksiköt ovat täysin vaihtokelpoisia keskenään. Keskus­

yksikön kuva on 3.2.1. Keskusyksikön looginen rakenne on esitetty kuvassa 3.2.2. Tästä kuvasta selviää se, että keskusyksikköön kuuluu proses­

sorin lisäksi nopea keskusmuisti, näppäimistö, näyttölaite ja kaksoiskasettiasema.

Keskusyksikön rakenne perustuu Intelin 8080-mikro- prosessoriin, jota valmistajan toimesta on vielä kehitetty oman tuotepolitilkan mukaisesti. Pro­

sessorin tavun pituus on 8 bittiä. Prosessorin toiminta on täysin rinnakkaismuotoista ja perus- käskyjakson pituus on 1,6 us. Prosessorin eri komponentit ovat seuraavat:

- kaksin kertainen 7 rekisterin sarja - aritmeettis-looginen yksikkö

- pinomuisti - ohjelmalaskuri - käskytulkki

- syöttö/tulostus-väylä

- laskentarekisterin tilan ilmaisimet Prosessoriin kuuluu myös keskeytysrakenne, joka perustuu yhden millisekunnin kellokeskeytyksiin.

Kun keskeytykset ovat sallittuja, joka millisekun­

ti syntyy keskeytys, joka aiheuttaa aliohjelmakut­

sun muistipaikkaan nolla. Tällä rakenteella voi­

daan suunnitella hitaiden syöttö/tulostus-laittei­

den palveluohjelmia siten, että ne mahdollisimman vähän kuormittavat muuta laskennallista rutiinia, jota pitää samanaikaisesti palvella.

Prosessorin rakenne on kuvassa 3.3.

Prosessorin käskyvalikoimaan kuuluu yhden, kahden tai kolmen tavun mittaisia käskyjä. Kaikenkaik- ' kiaan käskyjä on 31 kappaletta.

Keskusmuisti, joka on dynaaminen puolijohdemuisti, voi olla kapasiteetiltaan 4, 8, 12 tai 16 kilo­

tavua. Muistin saantiaika on 3,2 tai 4,8 s riip­

puen käskytyypistä. Muistin osoitus on aina suora ja se tapahtuu joko ohjelmalaskurin tai kahden muistireferenssirekisterin avulla. Keskusmuistiin ei ole suoraa muistiväylää, minkä takia kaikki muistiin kohdistuvat toiminnot ovat prosessorin kontrollin alaisia.

Keskusyksikköön kuuluva näppäimistö sisältää kol­

me erillistä näppäinryhmää: normaalin konekirjoi- tusnäppäimistön, numeerisen näppäimistön ja toi- mintonäppäimistön. Kaikki koneen ohjaukseen ja tietojen syöttöön liittyvät tehtävät hoidetaan näiden näppäinryhmien avulla.

Kuvaruutuna on tavallinen katodisädeputki, jossa kirjainten muodostamistapa on 5x7-matriisi. Kuva­

putken kapasiteetti on 12 riviä á 80 merkkiä.

Kaksoiskasettiasemaa käytetään laajentamaan ko­

neen muistikapasiteettia ulkoisesti. Toiminnalli­

sesti asemat ovat identtiset lukuunottamatta sitä, että ohjelmien lataus tapahtuu aina takakasetti- aseman kasetilta. Kasetteina käytetään normaaleja C-kasetteja, jotka kuitenkin ovat laadullisesti parempia kuin viihde-elektroniikassa käytetyt.

Kuva 3.2.1 Datapoint 220O-pientietokone

Syöttö/tulostus-väylä

mistö

Näppäi- Näyttö-

laite kasetti Kaksois­

asema

muisti Keskus- Proses­

sori

Kuva 3.2.2 Datapoint 2200 : rakennekaavio

Alfa-moodin rekisterit

L

Beta-moodin rekisterit

H H

tilan

ilmaisimet

tilan

ilmaisimet

Kuva 3.3 Datapoint 2200 : Prosessorin rakenne

3.2.2

Levy-yksiköt

Levy-yksiköt, joita järjestelmässä on kaksi, ovat Diablon valmistamia. Näistä levy-asema 0 sisältää ohjausosan, johon voidaan liittää kaik­

kiaan neljä erillistä asemaa. Kumpikin levy-yk­

sikkö sisältää kasettityyppisen levykön, jonka kapasiteetti on 2,4 miljoonaa merkkiä. Molem­

pien yksiköiden levyköt voidaan vaihtaa, joten varmistus levykopiona on helppo hoitaa.

Kasettilevyköllä on yksi magneettinen levy, jonka molemmille pinnoille talletus tapahtuu. Molemmat pinnat on jaettu 203 samankeskiseen ympyrään eli uraan talletusmielessä. Ura puolestaan on jaettu 24 sektoriin, joiden kapasiteetti on 256 merkkiä.

Levyltä voidaan lukea ainoastaan yksi sektori ker­

rallaan ohjausosan puskuriin. Samoin kirjoitus le­

vylle tapahtuu sektori kerrallaan. Normaalissa käyntinopeudessa levy pyörii 1500 kierrosta minuu­

tissa. Siirtonopeus levyltä ohjausosan puskuriin on 12500 merkkiä sekunnissa.

Levyn ohjausosa sisältää 4 puskuria, joiden kunkin kapasiteetti on 256 merkkiä eli sektori. Näitten puskureitten lisäksi ohjausosassa on logiikkaosa,

joka hoitaa levypinnan, uran ja sektorin valinnan.

Samoin logiikassa on osa, jonka avulla keskusyk­

sikkö voi lukea laskentarekisteriinsä halutun pus­

kurin halutun tavun tai lähettää sinne tarvittavan merkin.

Levy-yksikkö, jossa ei ole ohjausosaa, sisältää vain levyn pyörittämiseen ja luku/kirjoitus-pään siirtämiseen tarvittavat sähkömekaaniset osat.

3.2.3

Kirjoittimet

Kirjoittimina järjestelmässä käytetään Tally 2200- merkkisiä matriisikirjoittimia. Tilaustenkäsitte-

lyn laitteistossa oleva kirjoitin on varustettu rinnakkaisliitännällä ja sen tehtävänä on tulos­

taa kaikki normaalit raportit ja listat järjes­

telmässä. Tuotannonseurantajärjestelmän lait­

teiston kaksi kirjoitinta on tarkoitettu laivaus- etikettien tulostamiseen. Koska laivausetiketit tulevat pakattujen yksiköiden päälle, pitää teks­

tin niissä olla suurta ja helposti luettavaa.

Tästä syystä etikettikirjoittimiin on tehty se muutos, että pieni a-kirjäin tulostuu kokonaan mustana neliönä. Tämän neliön avulla muodoste­

taan sitten suuret kirjaimet 5x7-matriisina.

Kirjoittimien nopeus on 200 riviä minuutissa riip­

pumatta siitä, montako merkkiä tulostetaan riville, iämä vakionopeus saadaan aikaan erikoisella raken­

teella, jossa kullekin merkkipositiolle on oma tu­

lostus. Täten merkit muodostuvat yhtäaikaisesti ja nopeus pysyy vakiona.

3.2.4 Päätteet

Päätteinä, joita koko järjestelmässä on neljä, käytetään Datapoint 3601-näyttöpäätteitä. Näit­

ten päätteiden liitäntä on standardin RS232C mu­

kainen. Tässä standardissa määritellään sekä jän­

nitetasot että siirron asynkroniset muodot.

Näyttölaitteessa on katodisädeputki, jonka kapasi­

teetti on 24 riviä á 80 merkkiä. Kuvaputken kaikki

merkkipositiöt voidaan osoittaa suoraan, jolloin ohjelmallisesti ei tarvitse huolehtia siitä, että tunnetaan edellisen tulostetun merkin paikka.

Näppäimistö on ulkomuodoltaan samanlainen kuin keskusyksikön näppäimistö, joten sen käyttö on helppo omaksua. Toimintonäppäimet eivät kuitenkaan vaikuta itse keskusyksikköön, vaan ainoastaan sii­

hen ohjelmaan, jonka alaisena pääte toimii.

Näyttöpääte on kytkettävissä linjanopeuksille,

jotka alkavat 300 bitin sekuntinopeudesta ja joiden suurin nopeus on 9600 bittiä/sekunti.

3.2.5

Vaakaliitäntä

Koska Takon pakkauslinjan vaaka on varustettu sel­

laisella elektroniikalla, että sitä ei voitu suo­

raan liittää Datapoint 2200-tietokoneeseen, val­

mistettiin Digelius Electronics Oy : n toimesta vaa- kasovitin, jolla liittäminen voitiin tehdä.

Vaakasovittimen suunnittelussa huomioitiin se, että sen pitää toimia keskusyksikköön päin kuten mikä tahansa oheislaite. Samalla sen tuli hoitaa vaa­

kaan päin lähetettävien ohjausviestien muodostus.

Koska vaa1 an elektroniikka antaa painotiedon BCD- koodissa, sovittimen pitää muuntaa se ASCII-muo- toiseksi. Samoin sen pitää olla siten toteutettu, että se ei häiritse muita laitteita, jotka ovat liitetyt syöttö/tulostusväylään. Vaakasovittimen rakenteessa oli vielä huomioitu se seikka, että järjestelmään saatettaisiin liittää toinen vastaa­

vanlainen vaaka.

3.2.6

Liitäntälaitteet

Liitäntälaitteina järjestelmässä ovat linjalii­

kenne sovi tin ja kaksi moniIinjaohjainta.

Linjaliikennesovitin on synkroninen tiedonsiir­

toon tarkoitettu laite, jolla Datapoint 2200 voidaan liittää moderniin ja sitä kautta valin­

naisen puhelinverkon välityksellä toiseen atk- järjestelmään.

Linjaliikennesovittimen nopeus voidaan valita väliltä 110 - 9600 bittiä sekunnissa. Takon ja Finnboardin välisessä liikenteessä noudatetaan nopeutta 2400 bittiä sekunnissa. Sovitin muuntaa sille syöttö/tulostusväyIän kautta keskusyksikös­

tä lähetetyt tiedot sopiviksi modernille, joka varsinaisesti siirtää tiedot puhelinverkon väli­

tyksellä. Tällainen rakenne on tarpeen sen takia, että puhelinverkossa ei voida siirtää digitaa­

lista tietoa sellaisenaan, vaan se on muunnettava verkon ominaisuuksiin sopivaksi.

Datapoint 2200-pientietokoneen yhteydessä oleva monilinjaohjäin tarkoittaa kahdeksan linjan kaut­

ta tapahtuvaa liikennöintiä päätteille. Monilinja- ohjäin on periaatteessa kytkin, jolla keskusyksi­

kön ohjauksen alaisena on kahdeksan eri asentoa.

MoniIinjaohjaimen liikennöinti ja liitäntä vastaa standardin RS232C mukaista liikennöintiä. Täten Datapoint 3601 päätteet ovat suoraan kytkettävis­

sä monilinjaohjaimeen. Monilinjaohjaimen liitän­

tä keskusyksikköön päin vastaa normaalia oheis­

laitteen liitäntää.

3.3

Laitteiston ohjelmistovaihtoehdot 3.3.1

Yleistä

Datapoint-laitteisto11a on mahdollista toteut­

taa järjestelmän ohjelmointi useilla eri ohjel­

mointikielillä, jotka ovat seuraavat:

- assembler eli symbolinen konekieli - databus eli Datapoint-laitteiston oma

automaattinen ohjelmointikieli - RPG II

- Basic

Koska kuitenkin käyttöjärjestelmien osalla ei pää­

tekäyttö järjestelmät tue muuta kuin databus-kieltä, jäävät muut kielet tarpeettomiksi. Kuitenkin koska tuotannon seurantajärjestelmässä on laitteita, joita ei voida normaalin päätekäyttöjärjestelmän puitteissa käsitellä, pitää tämä puoli ohjelmis­

tosta ohjelmoida assembler-kielellä. Näiden seik­

kojen huomiointi suunnittelussa on erityisen tär­

keää, koska rakenteelliset vaihtoehdot eri ohjel­

mointikielillä ovat hyvin erilaiset.

3.3.2

Varusohjelmisto

Varusohjelmistolla tässä tarkoitetaan laitteen valmistajan toimittamaa valmista ohjelmistoa, jo­

ka ei sisällä vielä laisinkaan varsinaista sovel­

lutusohje Imi s toa , mutta jonka avulla voidaan to­

teuttaa annettu tehtävä.

Varusohjelmiston tärkeimmät osat ovat käyttöjär­

jestelmät apuohjelmineen. Koska tämän suunnit­

telutehtävän toteutuslaitteistoksi oli jo ennen

suunni t tø lun aloittamista Vci li t tu levy laitteisto, on selvää, että peruskäyttöjärjestelmäksi vali­

taan levykäyttöjärjestelmä. Tämän käyttöjärjes­

telmän lisäksi otettiin mukaan Datapointin oma päätekäyttöjärjestelmä Datashare. Näitten käyt­

töjärjestelmien avulla voidaan sovellutusohjel- moinnissa pysytellä tietojenkäsittelyssä loogi­

sella tasolla, eikä varsinaiseen laiteohjaukseen tarvitse perehtyä. Tämän levy-pääte—käyttöjärjes­

telmän rakenteen selvittää kuva 3.4, josta myös näkyy, että varsinaiseksi sovellutusohjelmoinniksi jää vain tarvittavien pääteohjelmien ohjelmointi.

Koska yllämainitussa käyttöjärjestelmäympäris­

tössä on mahdollista käyttää useita erilaisia tiedonhallintamenetelmiä, suunnittelun pääpaino asettukin näitten valintaa, eikä yksityisten ohjel­

mien suunnitteluun. Erilaiset vaihtoehdot tieto­

jen hallintaan ovat yksinkertaisemmasta lähtien seuraavat:

- peräkkäiskäsittely - suorasaantikäsittely

- hakemistorakenteinen käsittely

Suunnittelyn vaikeimpana tehtävänä onkin valita so­

pivasti näistä vaihtoehdoista oikeat tietyn tyyp­

pisten tietojen hallintaan.

3.3.3

Tiedonsiirto-ohjelmistot

Datapoint—laitteistolle, jonka kehitys on lähte­

nyt älykkäistä päätteistä, on syntynyt useita eri vaihtoehtoja tietojen siirtämiseen toiseen atk- järjestelmään puhelinverkon välityksellä. Useim­

mat yleisesti käytössä olevat tiedonsiirtomenetel­

mät voivat tulla kysymykseen. Kuitenkin valintaa rajoittavana tekijänä on se keskuslaitteisto, jo­

hon pitää olla yhteydessä. Finnboardin laitteistona

on Univac 90/30, jolloin yhteisiä tiedonsiirto- ohjelmia löytyi vain yksi. Tämä ohjelmisto on Univaoin päätteen simulointiohjelma DCT2000.

Täten suunnittelun tehtäväksi jäi varmistaa se, että siirrettävät tiedot käsitellään siten, että DCT2000-ohjelma voi niitä käyttää.

Pääte

Pääte­

ohjelma

Levy-

Levy-yksikön ohjain Levykäyttöjärjestelmä Päätekäyttöjär jes telinä Datashare

Pääte­

ohjelma

Levyn puskuri- muistit

Kuva 3.4 DOS-Datashare-käyttöjärjestelmien yhteys

4

JÄRJESTELMÄN RAKENTEEN SUUNNITTELU

Seuraavassa kuvataan suunnittelun eteneminen an­

nettujen ja jo tarkasteltujen rajoitusten ja edel lytysten puitteissa.

Suunnittelutehtävä kuvataan kahdelta eri suun­

nalta katsoen: atk-teknisen rakenteen suunnit­

telu ja varmuustekijöiden huomiointi suunnitte­

lussa .

Atk-teknisen rakenteen suunnittelu aloitetaan korkeimmalta toteutustasolta eli toimintojen ja tietojen hajautuksesta, jolla on pyritty hyödyn­

tämään pientietokoneen mahdollisuuksia. Tämän jäi keen tarkastellaan hajautuksen tuloksena saatuja erillisia toimintoryhmiä ja niiden toteutuksen suunnittelua

Varmuustekijöiden tarkastelussa lähdetään liik­

keelle teknisistä tekijöistä. Tämän jälkeen suo­

ritetaan ohjemistöllisten varmistustekijöiden mahdollisuuksien kartoitus. Ennen kuin paneudu­

taan todennäköisten vika- ja häiriötilanteiden käsittelyn suunnitteluun, tarkastellaan mahdolli­

suuksia ennakoida häiriöitä ja vikoja..

4.1

Atk-teknisen rakenteen suunnittelu 4.1.1

Toimintojen hajautus

Koska järjestelmä toteutetaan pientietokonelait­

teistolla, pitää suunnittelussa pyrkiä käyttämään tällaisen koneen ominaisuuksia hyväksi parhaalla mahdollisella tavalla. Pientietokoneen ominaisuuk­

siin kuuluu se, että suuria materiaali- ja tapah- tumamääriä on vaikeaa ja hidasta käsitellä. Täs­

tä syystä pitää toiminnot hajauttaa pienempiin osiin, jotta yhdellä kertaa käsiteltävien tapah­

tumien lukumäärä säilyy riittävän pienenä. Sa­

malla on kuitenkin pidettävä mielessä se, ettei hajautus sinänsä tuo järjestelmälle lisätehtä­

viä, vaan erilaiset toimintoryhmät liittyvät toi­

siinsa mielekkäästi ja toimivasti.

Peruslähtökohtana hajautukselle pidettiin tässä työssä sellaisen osan löytämistä, jonka varaan koko järjestelmä nivoutuu. Tällaisen kokoavan osan ympärille on sitten helppo rakentaa koko to­

teutus .

Tilaustenkäsittelyn ja tuotannon seurannan tär­

kein peruselementti on selvästi itse tilaus. Täs­

tä syystä ytimeksi järjestelmään valittiin tilaus­

kanta tiedosto . Tämän tiedoston sisältönä on asiak­

kaan määrittelyt tilattavasta tuotteesta ja tuo­

tannon seurannan antamat yhteenvetotyyppiset tie­

dot tilauksen valmistumisesta prosessissa.

Tilauksen tiedot jakaantuvat kahteen erilliseen osaan : yleisiin ns. otsaketietöihin ja yksityis­

kohtaisiin ns. positiotietoihin. Yleinen osa si­

sältää koko tilausta koskevat vakiotiedot, kuten

asiakasnumeron, tilaus- ja toimitusajankohdan, tilatun laadun, kartonkikoneen jne. Positiotie- dot sisältävät tilatun määrän jaottelun erilai­

siin yksiköihin, joilla on toisistaan poikkeavat mitat. Koska tilaukset sisältävät erilaisen mää­

rän positioita, tulisi tilauksesta vaihtelevan mittainen, jos se muodostaisi yhden loogisen tie­

tueen järjestelmässä. Datapointin hakemistoraken- teinen tiedostonkäsittely ei salli vaihtelevan mit­

taisia tietueita samassa tiedostossa. Tällä perus­

teella valittiin tilauskantatiedoston rakenteeksi sellainen, että tilauksen otsaketiedot muodosta­

vat yhden loogisen tietueen omaan tiedostoonsa ja positiot erikseen kukin yhden loogisen tietueen toi­

seen tiedostoon. Käyttäjän kannalta tilaus kuiten­

kin muodostaa yhden kokonaisuuden, johon päästään, kun tunnistustietoina otsakkeille ja niihin kuulu­

viin positioihin on tilausnumero. Positioilla tun- nistusosaan vain lisätään position numero.

Koska tilauskantaan pitää päästä kahdella eri kri­

teerillä, tilausnumerolla ja tuotannon tarvitsemal­

la tilauskantalistan mukaisella avaimella, tilauk­

sen otsaketietoihin ylläpidetään kahta erillistä hakemistoa. Tilauskantalistan mukaiset kriteerit ovat tärkeysjärjestyksessä seuraavat:

- kartonkikone

- luvattu toimitusajankohta - laaturyhmä

- neliömetripaino - laatu

- pakkaustapa

Erittely- eli positiotietoihin riittää ainoastaan yksi hakemisto, joka on tilausnumeron mukainen.

Tämän perustiedoston varaan voidaan rakentaa koko järjestelmä. Tällöin on helppo rajata muut toi- mintoryhmät erilleen toteuttamista varten. Nämä

toimintoryhmät ovat seuraavat:

- tilaustietojen vastaanotto - tilaustietojen ylläpito - tuotannon suunnittelu - tuotannon seuranta

- tuotantotietojen raportointi

Seuraavassa tarkastellaan näiden eri toimintoryh­

mien tehtävien suunnittelua.

4.1.2

Tilaustenkäsittely

I

Tilaustenkäsittelyn voidaan tulkita alkavaksi siitä, kun myyntiyhdistys lähettää tiedot linja- siirtona tehtaalle valmistusta ja toimitusta var­

ten. Koska Iinjasiirrossa saapuneiden tilausten yksityiskohdista pitää saada heti tiedot tuotan­

nonsuunnittelua varten, pitää saapunut linjasiir- toaineislo listata. Tämän jälkeen tulleet tiedot pitää tarkistaa ja täydentää sekä muokata sopi­

viksi jo olemassa olevaan tilauskantaan.

Koska tilauksiin liittyvät tiedot riippuvat osit­

tain asiakkaasta osoittain tilatusta laadusta, pitää tilaukseen voida liittää näistä tulevat tie­

dot automaattisesti. Tästä syystä tilaustenkä- sittelyyn pitää voida lisätä tietoja asiakkaan ja laadun mukaan. Tämän hoitamiseksi mukaan järjes­

telmään otettiin laatu- ja asiakastiedostot, jotka sisältävät yllämainitut tiedot automaattista kä­

sittelyä varten.

Koska kaikki, tiedot loppujen lopuksi joutuvat pro­

sessissa toimivien henkilöiden käyttöön, pitää tar­

vittavat tiedot esittää selväsanaisesti eikä koo- dimuotoisina. Tällä perusteella suunniteltiin vielä

erillinen ns. kommenttitiedosto, josta tarkoituk­

sen mukaisella viitenumerolla saadaan kooditiedot muokatuiksi selväsanaisiksi.

4.1.3

Tuotannonsuunnittelu

Tuotannonsuunnittelun osuutena on jo olemassa ole­

van tilauskannan mukaan järjestää tilaukset tuo­

tantoa varten mahdollisimman tehokkaasti proses­

sin ominaisuudet huomioonottaen. Koska varsinai­

nen tuotannon optimointi jäi määrityksien ulko­

puolelle, suunniteltavaksi jää vain työmääräin- ten ja ajo-ohjelman käsittely.

rimmityksen perusteella saadaan joukko yhteenso­

pivia tilauksia, jotka voidaan valmistaa yhdessä kartonkikoneella. Tällaista joukkoa nimitetään ryp­

pääksi . Tällaisen ryppään käsittelemiseksi sopii ketjutiedosto, jossa yhteisenä loogisena tietuee­

na on ryppään yhteiset tiedot ja johon on ketju­

tettu eri tilausten tiedot.

Ajo-ohjelman muodostavat ryppäät tuotannonsuun­

nittelun määrittelemässä järjestyksessä. Täten ajo-ohjelmaa varten tarvitaan vain ryppäiden nu­

merot koneittain, koska työmääräin jo sisältää ajo-ohjelmassa esiintyvät rivikohtaiset tiedot.

4.1.4

Tuotannon seuranta

Tuotannon seuranta asettaa järjestelmälle jat­

kuvan tosiaikaisuuden vaatimuksen. Tämän osan puitteissa on koko ajan pystyttävä seuraamaan tilauksen edistymistä tuotannossa.

Koska pakkauslinjat olivat ainoat pisteet, joihin asennettiin päätteet, joilla tuotantoa voidaan rekisteröidä, raportointi ja seuranta kohdistuu pakattuu tuotantoon. Tuotannon seurannan kannal­

ta tilauksen tiedot vaaditaan kahdella eri tasol­

la eriteltyinä järjestelmästä. Ensimmäisenä on vaatimus tilauskohtaisesti tietää se, kuinka pal­

jon sitä on pakattu kappalemääräisesti ja kilo- määräisesti. Toinen vaatimus liittyy laskutustie­

touden lähettämiseen Finnboardiin, jolloin pitää tietää tilauksen pakattu tuotanto pakkausyksi- kön tarkkuudella.

Jotta molempiin vaatimuksiin voidaan järjestel­

män puitteissa vastata, otettiin tilauksen posi­

tiolle tarvittavat laskurit, joitten avulla koko­

naismääriä voidaan seurata. Varsinainen yksikkö­

kohtainen tietous talletetaan ketjutiedostoon, josta saadaan tiedot laskutusta varten. Tämän ketjun alkuosoitteen talletuspaikaksi tulee po­

sition looginen tietue.

Yksikkötietojen talletus ketjutiedostoon takaa myös sen, että näitä tietoja ei tarvitse koskaan lajitella, koska ne ovat alun alkaen oikeassa jär­

jestyksessä ketjuissaan.

4.1.5

Tietojen siirto

Tiedon siirron kannalta suunnittelulle jäävät teh­

tävät olivat ainoastaan tietuekuvausten suunnit­

telu siirtoa varten, koska kaikki tiedonsiirto-oh­

jelmat vaativat peräkkäiskäsittelytiedostoja. Sa­

moin kuten todettua aikaisemmin ainoa vaihtoehto siirto-ohjelmaksi oli DCT2000.

4.2

Varmuustekijät suunnittelussa 4.2.1

Tekniset tekijät

Koska laitteistoratkaisu ei kuulunut tämän työn alueeseen, pitäydytään tässä työssä ainoastaan niissä seikoissa, jotka oli otettava huomioon valitun laitteiston kannalta.

Suunnitterullisesti teknisten seikkojen huomioin­

ti merkitsee tehtävän ratkaisua siten, että jär­

jestelmä on mahdollisimman tunteeton yksityi­

sille komponenteille järjestelmässä. Tämä mer­

kitsee sitä, että järjestelmän tulisi pystyä toimimaan mahdollisimman suurelta osin, vaikka jokin komponentti vioittuisikin. Koska toteutus tehdään pientietokoneella, on selvää, että sen resurssit eivät riitä vikatilanteissa korvaamaan vioittunutta osaa. Tämän takia rajattiin se osa, järjestelmää, joka tulisi mahdollisuuksien mukaan voida hoitaa. Täksi osaksi valittiin tilausten—

käsittelyn osuus, koska sen puitteissa käsitellään tärkeimmät järjestelmän tiedot.

Tämän rajauksen perusteella tuotannonseuranta- laitteisto muodostaa täydellisen varajärjestel­

män tilaustenkäsittelyä varten lukuunottamatta levy-yksiköitä. Tällä perusteella ohjelmistol­

lisiin varmistuksiin laitehäiriötapauksissa ei tarvinut ryhtyä.

4.2.2

Ohjelmistolliset varmistukset

Tämän kohdan ja seuraavien kohtien 4.2.3 ja 4.2.4 suunnittelussa on käytetty perusteena lähdeluet­

telon kohdassa 4 mainittua Tom Gilb1 in teosta.