Förderbandsimulation in AnyLogic

Nachdem ich AnyLogic mit verschiedenen kleineren Beispielen in diesem Blog vorgestellt habe, poste ich hier eine Zusammenfassung eines Beispiels für ein Simulationsmodell, das auf The AnyLogic Modeler veröffentlicht wurde. Ich zeige, wie AnyLogic zur Bewertung von Förderer-Layout-Varianten verwendet werden kann. Einen ausführlicheren Artikel zu dieser Förderer-Routing-Simulation finden Sie hier: Förderer-Simulation mit Material-Routings in AnyLogic (theanylogicmodeler.com) .

Conveyor-Routing-Simulation vs. analytische Optimierung

In anderen Artikeln habe ich bereits auf mein bevorzugtes Simulationsstudien-Vorgehensmodell eingegangen. Darüber hinaus habe ich auch einen Workflow zur Fördersystemoptimierung eingeführt . Mein Arbeitsablauf empfiehlt, dass jedes Fördersystem zunächst als mathematisches Programm formuliert werden sollte. Iterative Layoutanpassungen sollten sich zunächst im mathematischen Programm widerspiegeln. Das Lösen des/der mathematischen Programms/Programme wird maximale Durchsatzkapazitäten und optimale Routing-Verhältnisse und/oder Routing-Regeln anzeigen.

Als nächstes sollte ein dynamisches Simulationsmodell entwickelt und eingesetzt werden. Mit Hilfe des Simulationsmodells können die Auswirkungen des dynamischen Systemverhaltens und Wechselwirkungen bewertet werden. Ein mathematisches Programm kann keine komplexen Systemabhängigkeiten widerspiegeln, die sich aus dynamischen Geräteinteraktionen ergeben.

Folglich sollte ein dynamisches Simulationsmodell verwendet werden, um analytisch abgeleitete Ergebnisse zu verifizieren. Nachfolgend finden Sie einige Links zu früheren Artikeln im Zusammenhang mit der Optimierung des Förderband-Routings und der Simulation des Förderband-Routings.

Ein solches Vorgehen impliziert, dass das Simulationsmodell die aus dem analytisch gelösten mathematischen Programm abgeleiteten Routing-Regeln berücksichtigt. Ich bezeichne dies als Conveyor Routing Simulation.

Exemplarische Simulation der Förderbandführung in AnyLogic

Eine Übersicht über eine beispielhafte Simulation der Förderbandführung ist im folgenden Screenshot zu sehen. Dieser Screenshot stammt direkt von AnyLogic. AnyLogic ist eine Mehrzweck-Simulationssoftware, die zB sowohl agentenbasierte Simulationen als auch diskrete Ereignissimulationen ermöglicht.

Simulationsmodell der Förderbandführung in AnyLogic (Übersicht)

Im Wesentlichen nimmt das Fördernetz Zuflüsse an fünf Einlaufförderern auf und leitet dann Material von dort entweder zu (a) einem von zwei Pufferbereichen oder (b) zu einer der Verarbeitungsstationen am Ende des Fördernetzes. Abhängig von den Teilefamilien, die von vorgelagerten Produktions-/Lieferprozessen geliefert werden, im Vergleich zu denen, die von der Endverarbeitung (nachgelagert) angefordert werden, baut der Puffer den Bestand der jeweiligen Teilefamilie entweder auf oder reduziert ihn.

Plattentellerauslastung und ausgeglichene Pufferfüllraten

Das Simulationsmodell gleicht Füllraten beider Pufferbereiche aus. Eine simulierte Füllratenkurve ist unten zu sehen. Die simulierte Füllratenkurve zeigt auch, dass beide Puffer „atmen“. Das heißt, es gibt Zeiträume, in denen der Pufferbestand steigt (z. B. weil eine Teilefamilie mehr geliefert wird, als von der nachgelagerten Endverarbeitung angefordert wird) und Zeiträume, in denen der Bestand abnimmt (Puffer liefert nachgelagerte Endverarbeitung).

Ausgleich der Pufferfüllrate in der Förderband-Routing-Simulation (AnyLogic)

Ein weiterer wichtiger Aspekt, der überwacht werden musste, war die Plattentellerauslastung. Die folgende Grafik zeigt die Auslastung einiger wichtiger Plattenspieler im ursprünglichen Layout.

Anfängliche Nutzungen

Nach der Anpassung der Position einiger Einlaufförderer war die Auslastung des Drehtisches viel ausgeglichener. Dies ist in der folgenden Grafik ersichtlich.

Drehscheibennutzung in der Simulation der Förderbandrouten

Layoutanpassungen führten dazu, dass beide kritischen Plattenspieler optimal genutzt wurden. Das Ergebnis ist eine Steigerung des simulierten Fördernetzwerkdurchsatzes um 13 %.

Abschließende Bemerkungen zur Simulation von Förderstrecken

Die AnyLogic-Simulationsmodellierung ergänzt die Optimierung von Fördersystemen, indem sie die dynamische Systemsimulation erleichtert. Ein dynamisches AnyLogic -Simulationsmodell berücksichtigt dynamische Systeminteraktionen. Analytische Modelle, die vor der Simulationsmodellierung zum Systementwurf und zur Routing-Optimierung verwendet werden, können komplexe Geräteabhängigkeiten im Layout nicht berücksichtigen. Dennoch eignen sie sich zur Optimierung von Routing-Verhältnissen vor einer simulationsbasierten Konzeptverifikation.

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