에나멜 처리된 구리선은 전자기 응용 분야에 사용됩니다. 따라서 이는 다양한 적용 범위를 가지며 매우 중요하며 다양한 구성(직경, 에나멜 처리 구성, 스풀 치수 등)으로 제공됩니다. 에나멜 구리선은 2단계 생산 공정으로 생산됩니다. 먼저, 와이어를 필요한 직경까지 끌어내립니다. 둘째, 와이어는 기온, 습도, 공기 질 등과 같은 다양한 요인의 영향을 받는 복잡한 공정을 통해 에나멜 처리됩니다. 전반적인 비용 효율성을 위해 생산 로트 크기와 운송 배치 크기를 최적화하기 위해 세 가지 주요 비용 요소에 초점을 맞춘 시뮬레이션 연구가 수행되었습니다. 와이어 품질 부족으로 인한 폐기 비용, 보관 비용운반된 재고, 가공에서 품질 검사 및 창고 반입 구역까지 각 배치를 운송해야 하는 인건비, 창고 출고 및 반입 구역에서 와이어 스풀을 집고 포장하는 작업, 검사 ​​구역에서 검사 작업으로 인해 발생하는 인건비입니다. 시뮬레이션 연구의 결과로 취해진 조치는 각 생산 구성의 생산 로트 크기를 늘리는 것이었고, 로트 크기는 각 제품 구성에 대한 수요 패턴에 따라 달라졌습니다. 전송 배치 크기도 증가했습니다.

더 큰 로트 크기로 전환 비용 감소

각 제품 구성에는 드로잉 및 에나멜 처리 과정에서 서로 다른 요구 사항이 있습니다. 한 전선 유형에서 다른 전선 유형으로 변경하는 데 몇 시간이 걸릴 수 있습니다. 따라서 기계 가동 중단 시간이 길어지고 관련 기술 직원의 노동력이 많이 소모됩니다.

생산 로트 크기가 커지면 불량품이 줄어듭니다.

새로운 제품 구성을 생산하기 위해 에나멜 공정을 설정한 후에는 에나멜 공정에 대한 복잡한 생산 공정 매개변수를 조정하고 미세 조정해야 하며 실험실 검사와 최종 품질 검사 피드백이 필요합니다. 이러한 품질 검사는 모두 피드백 지연이 특징입니다. 즉, 피드백을 받은 후에만 에나멜 공정을 조정할 수 있습니다. 생산 공정 자체가 연속 공정이기 때문에 검사 ​​샘플링/최종 제품 검사 및 품질 피드백 수신 사이에 에나멜 공정은 와이어를 지속적으로 생산합니다. 따라서 제품 전환 후 초기 교정 노력은 위험하며 많은 불량품이 발생할 수 있습니다. 스크랩은 비용이며, 제조업체의 손익계산서에 직접적인 영향을 미칩니다.

새로운 와이어 유형의 초기 단계 도입(즉, 전환 후) 이후 에나멜링 부서의 생산 품질은 훨씬 더 안정적이며 검사는 완제품 검사 프로세스의 형태로만 수행됩니다. 최종 검사와 에나멜 공정 생산 사이의 피드백 지연은 운송 배치 크기에 따라 달라지며, 이때부터 나머지 로트 크기가 완료될 때까지의 검사 간격이 결정됩니다.

더 작은 운송 배치: 스크랩은 적지만 운송 비용은 높습니다.

생산 로트 크기가 클수록 전환이 줄어들어 스크랩 생산 위험이 낮아지지만, 운송 배치가 클수록 스크랩 위험이 높아집니다. 에나멜 처리 공정에서 생산된 와이어 스풀은 수동으로 작동되는 운반 장치에 의해 픽업되어 최종 검사 작업장으로 전달되는 운반 상자에 완충됩니다. 쓰레기통은 이동식이며 가득 차거나 거의 가득 차면 운반됩니다. 통이 클수록 운송 노력과 운송 비용이 줄어들지만 검사 간격도 길어집니다. 이는 스크랩 생산의 위험을 증가시킵니다.

로트 및 배치 크기가 커지면 창고 비용이 높아집니다.

생산 시 로트 크기가 클수록 일반적으로 완제품 재고 수준이 높아지게 됩니다. 왜냐하면 더 많은 양의 완제품이 고객 요구보다 먼저 생산되기 때문입니다. 전송 배치 크기가 커지면 버퍼 재고(즉, 진행 중인 작업)가 높아집니다. 완충재와 완제품 재고 모두 다양한 비용을 발생시킵니다. 예를 들어 다른 생산 자산 대신 재고에 묶인 자본으로 인해 발생하는 자본 비용입니다. 또 다른 예로는 창고 공간 및 관련 임대료 등이 있습니다.

기타 직접 비용으로는 창고 구역화 전략의 일환으로 창고에서 제품을 재배치하기 위한 인건비, 고객 수요가 소진되었지만 창고에 완제품 재고가 남아 있는 경우 완제품 폐기 위험 등이 있습니다.

대규모 운송 배치로 피킹 및 포장 비용 절감

구리선 스풀이 검사되고 승인되면 상자에 포장됩니다. 제품 규격에 따라 박스 종류가 다릅니다. 그 후 상자는 그룹화되어 팔레트에 보관됩니다. 먼저 창고에서 반쯤 채워진 팔레트를 지게차로 수거하고 그 위에 추가 상자를 포장합니다. 팔레트에는 이상적으로 하나의 제품 유형만 포함되어야 합니다. 작은 로트 크기의 경우 두 가지 제품 유형을 동일한 팔레트에 그룹화할 수 있습니다. 그 후 팔레트는 창고에 보관됩니다. 이는 운송 배치 크기가 작을수록 이러한 프로세스와 관련된 노동력이 더 높다는 것을 의미합니다.

운송 배치 크기가 커지면 품질 검사 비용이 절감됩니다.

품질 검사 프로세스 자체에는 전환 비용이 발생합니다. 제품 구성을 검사한 후 검사자는 운영 체제와 작업 스테이션에서 다양한 최종 작업을 수행해야 하며, 이후에는 다음 검사 배치를 위한 제품 유형별 준비가 이루어져야 합니다. 이러한 전환 작업에 소요된 시간을 측정한 후 시뮬레이션했으며, 이러한 전환과 관련된 인건비를 시뮬레이션 연구에서 고려했습니다.

전반적인 비용 효율성을 위한 최적의 로트 및 배치 크기 조정

시뮬레이션 연구 목표는 현재 공장 레이아웃에 따라 각 제품 구성에 대한 최적의 로트 크기와 운송 배치 크기(검사 간격)를 식별하는 것이었습니다.

아래 그래프는 생산 로트 크기 조정과 관련된 다양한 비용의 장단점을 보여줍니다(본 연구에서 고려한 사항에 따라).

아래 그래프는 운송 배치 크기 조정과 관련된 다양한 비용의 장단점을 보여줍니다(본 연구에서 고려한 사항에 따라).

관련 자재 흐름 및 모든 관련 비용을 시뮬레이션하기 위한 시뮬레이션 모델이 개발되었습니다. 시뮬레이션 모델은 Python의 이산 이벤트 시뮬레이션 모듈인 SimPy를 사용하여 구현되었습니다. 5,000개 이상의 제품 구성이 고려되었으며, 시뮬레이션 모델 에서는 임의의 양의 제품 구성을 수용했습니다. 각 제품 구성은 다양한 제품 및 생산 매개변수로 특징지어지며, 대부분은 비공개 대상입니다. 시뮬레이션 결과는 더 큰 로트 크기와 더 큰 운송 배치 크기를 구현하는 관리를 지원했습니다. 시뮬레이션 모델또한 지속적인 생산 지원 역할을 하며 담당 자재 흐름 및 품질 검사 부서에 인계되었습니다. 분석에서 고려되는 많은 매개변수가 시간에 따라 달라지기 때문에 이는 중요합니다. 예를 들어 계절별 기온이나 기타 기상 조건, 상품 가격(예: 폐기 비용 계산 관련) 및 관련 제품 범위가 있습니다.

결론 및 관련 내용

이 기사에서는 구리 자석 와이어 생산 산업의 시뮬레이션 연구 결과를 요약했습니다. 결과는 5,000개 이상의 다양한 에나멜 구리선 유형에 대한 최적의 로트 크기와 운송 배치 크기를 결정했습니다. 이는 초기 생산 시스템과 비교하여 실제로 생산 로트 크기, 검사 간격 및 운송 배치 크기의 증가로 이어졌습니다.

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Linnart Felkl

최적화 및 시뮬레이션을 전문으로하는 산업 엔지니어 (R, Python, SQL, VBA)