I denne artikel præsenterer jeg et casestudie, der demonstrerer anvendelsen af fremstillingssimulering til anlægsdesign. Faktisk er det bedste tidspunkt at optimere et nyt produktionsanlæg i designfasen. Der er ingen kostbare udstyrsændringer, ingen omskoling af personale og ingen nedlukninger, mens du ændrer dit anlægs layout. Alt kan laves på papir, hvor det er meget billigere at lave ændringer.
Fremstillingssimulering til komplekst anlægsdesign
Plantedesign er lettere sagt end gjort. Når du designer et nyt produktionsanlæg, er det nemt at optimere en lille lineær del af processen, men at optimere hele systemet er meget svært. Selv med dygtig brug af Excel kan du ikke tage højde for alle ressourcebegrænsninger, procesvariationer og blanding af produkter. Det andet problem er, at den nye information, der genereres gennem procesforsøg og designudvikling, er svære at inkorporere i din oprindelige beregning.
For at skabe en nyttig model af dit design skal du bruge software til fremstillingssimulering (eller simulering af diskret hændelse), vi bruger Simul8 . Når du har modellen, kan du verificere dit design for at sikre, at du opfylder alle dine designspecifikationer. Du kan fjerne risikoen for designet ved at teste følsomheden af dine antagelser og vurdere potentielle fejlpunkter. Disse oplysninger kan derefter informere udviklingsarbejdets retning.
Hvis du vil optimere dit design, kan du identificere flaskehalse og underudnyttelse. Test derefter ændring af størrelse og rebalancering af udstyret iterativt, indtil du identificerer den mest effektive brug af kapital.
Hvis du er bekymret for bæredygtighed og driftsomkostninger, kan du bruge modellen til direkte at spore materialer, arbejdskraft og energiforbrug og producere et detaljeret driftsresultat. Og endelig er en af de største fordele ved at have en model, at du kan demonstrere dit design for interessenterne. Det er utroligt overbevisende ved at lade økonomidirektøren og administrerende direktør forhøre dit design gennem modellen.
Oprettelse af en produktionssimuleringsmodel
I starten skal du være meget klar over, hvad du forsøger at opnå. Det er en nem fælde at prøve at modellere alt til et højt detaljeniveau. Når du forstår, hvad du forsøger at opnå (med en idé eller hvordan du kan udvikle modellen i fremtiden), så begynd at planlægge, hvilken information du har brug for. Husk nøglen er kun at modellere det, du skal modellere.
Når vi ser på at skabe en webstedsmodel, overvejer vi fire dele:
- Fremstillingsproces: Hvordan materialer flyder og transformeres af processen.
- Råvarer: Forsyningskæden og materialehåndtering. Få råvarerne til
fremstillingsprocesserne. - Produktdistribution : Hvordan produktet distribueres til enten et lager eller til kunden.
- Administration: Sådan administreres salgsordrer, produktionsordrer og forsyningskæde.
Du har meget sjældent brug for alle fire dele modellering i stor detalje, og processen kan bare erstattes af en black box-proces. For eksempel kan man repræsentere fremstilling som en aktivitet, der bare på magisk vis spytter et produkt ud hvert 5. minut, især hvis man kun er interesseret i produktdistributionsdelen af systemet.
At undersøge hver del af webstedsmodellen er en artikel i sig selv, som jeg vil forlade til en anden dag. Her ville jeg tale lidt mere om modellering af råmateriale-afkald, før jeg diskuterede et eksempel på brug af fremstillingssimulering i et Engineering Design-studie.
Forsyningskædestrømme i fremstillingssimulering
Forsyningskæder er normalt komplekse systemer. Selvom kravet fra et produktionssynspunkt er enkelt. Det vil sige, at de rigtige dele skal være på det rigtige sted på det rigtige tidspunkt. Typisk er der en sidebutik ved siden af processen, hvor delene forbruges. Bilagsbutikken fyldes op af virksomhedens lager, som igen bliver genopfyldt af en leverandør.
Hvis lagerstyring er irrelevant for modellens mål, kan du ignorere det og blot antage, at der ikke er nogen begrænsning, der opstår fra tilgængeligheden af råmateriale. Den modsatte ende af dette er at bygge modellen omkring lageroperationerne og modelopfyldning af båsene og indsamling af dele gennem pluklister.
Modellering af sidelinjebutikker i fremstillingssimulering
Det meste af Production Support 56 ‘s arbejde er fokuseret på fremstillingsprocessen. Ikke desto mindre er vi ofte interesserede i genopfyldning af sidebutikker og endda virksomhedens lagerbeholdning. I disse tilfælde modellerer vi produktionslinjen, der bruger lager og udløser derefter genopfyldning af sidelinjebutikkerne eller virksomhedens lager.
For at modellere dette har vi brug for en stykliste (BoM) til fremstillingsprocessen. Når fremstillingsprocessen udløses, fjerner den inventar fra sidebutikkerne. Hvis sidelinjens lagerbeholdning går under et genbestillingsniveau, udløser det en genopfyldningsproces. Dette tager en defineret batchstørrelse af dele fra lageret og tilføjer dem til sidelinjebutikkerne. Hvis vi også modellerer lageret, vil vi spore delens lagerniveau i lageret, og hvis dette falder under genbestillingsniveauet, udløser det en genbestillingsproces, dette vil sandsynligvis have en højere genbestillingsbatchstørrelse og har længere leveringstid. Dette eksempel bruger pull lagerstyring. Det er lige så nemt at modellere en push-lagerstyring, hvor dele leveres til en fast tidsplan.
Skønheden ved modellering er, at du kan teste forskellige lagerstyringsprotokoller og justere genbestillingsniveauer og batchstørrelser. Fra et designperspektiv kan du bruge modellen til at optimere størrelsen af dine sidebutikker og lagerstyringsprotokoller for at sikre et jævnt flow af dine fremstillingsprocesser.
Nyt gødningsanlæg design simulation casestudie
Her ville det være nyttigt at tale gennem et eksempel på brug af fremstillingssimulering til at understøtte undersøgelser af frontend ingeniørdesign (FEED). Vi fik til opgave at levere en model til at demonstrere et nyt gødningsanlægsdesign. Modellen ville replikere det nye design, men ville køre historiske produktionsdata.
Målene var:
- Validere og demonstrere nyt design for alle interessenter.
- Identificer de operationelle krav for at forhindre, at råvareleveringslastbiler står i kø på den offentlige vej.
- Hjælp med at dimensionere lagersiloerne for at sikre, at der er tilstrækkeligt med råmaterialer til at holde i 24 timer i tilfælde af forstyrrelser i forsyningskæden.
Metode til at udføre simulering af fremstilling af gødningsanlæg
Production Support 56 skabte en dynamisk computermodel af det tekniske design og kørte den ved hjælp af kundens historiske produktionsdata. Modellen simulerede fire store operationer.
- Administration: Fastsættelse af produktionsplaner og styring af råvarelagre.
- Råvarelevering: Leveringsplaner, ankomst, aflæsning og opbevaring af råvarer.
- Produktfremstilling: Tilbagetrækning og overførsel af råvarer, fremstilling af produkt
og lastning af distributionstankvogne. - Produktdistribution: Rensning, lastning, distribution og retur af produkttankvogne.
Værdi som følge af simuleringen af fremstillingen af gødningsanlægget
Modellen blev en vigtig del af den tekniske designproces og gav flere fordele end oprindeligt forventet, her er et par stykker:
- Validering: Det nye ingeniørdesign har vist sig at være i stand til at opfylde produktionsmål
for alle årstider (forår, sommer og efterår) og forhindre opbygning af varevognskøer
uden for indgangen til stedet. - Designoptimering: Ingeniørteamet var i stand til at fjerne flaskehalse og underudnyttet
udstyr i designfasen og dermed give en bedre kapitaleffektivitet. - Kommunikation: Modellen blev brugt til at demonstrere og udspørge designet af alle
interessenter. - Vækstplan: Gødningsvirksomheden var i stand til at skubbe designet og identificere en
udviklingsplan for at øge gennemstrømningen med 20 %.
Konklusion: Brug simulering til at forbedre designs
Fremstillingssimulering er det perfekte værktøj til at bruge under et front-end ingeniørstudie. På det tidspunkt i projektet er de fleste af de nødvendige oplysninger tilgængelige. Modellen kan give dig et reelt indblik i dit design og give dig mulighed for at få mest muligt ud af dine investering. Det er også uvurderligt som et kommunikationsværktøj, at være i stand til at vise alle interessenterne designet i aktion og give dem mulighed for at stille det spørgsmål er en fantastisk måde at opbygge tillid og buy-in.
Leave a Reply