Plant Simulation – 1. díl

Plant Simulation je softwarový nástroj pro modelování, simulaci a optimalizaci logistických systémů. Plant Simulation pomáhá vytvářet digitální model různých logistických systémů, například výroby, montáže, dodávek, dopravy apod. Plant Simulation umožňuje simulaci a optimalizaci výrobních systémů a procesů. Použitím tohoto softwaru zoptimalizujete tok materiálu, využití zdrojů a logistiky pro všechny úrovně plánování ve společnosti, od globálních zařízení přes lokální dílny až k výrobním linkám. Plant Simulation je objektově orientovaný, s hierarchickou strukturou, využívající dědičnosti pro vlastnost objektů. Tvrzení: „za málo peněz málo muziky“ nebo „nejsem tak bohatý, abych si mohl kupovat levné věci“ - platí v tomto případě pro Plant Simulation více než na 100 %. Reference zákazníků z celého světa, kterých je více než 1000, průměrně s více než 10 000 pracovními místy, hovoří o průměrné návratnosti 1 ku 12. V tomto seriálu vám přiblížíme možnosti simulace na jednoduchých příkladech výrobních systémů, kde ukážeme řešení reálných potřeb našich zákazníků. Ukážeme, jak simulace poskytuje důležité a relevantní informace opírající se o realitu, byť virtuální, které lze použít pro manažerské rozhodování i pro denní plánování. Ukážeme jak ušetřit čas i peníze. MODEL TRANSPORTNÍHO SYSTÉMU PRO SEKVENČNÍ VÝROBU A MONTÁŽ 1. Popis linky: Model ukazuje výrobu a montáž součástí na paletách, které se přemísťují po dopravnících na jednotlivá ruční pracoviště (MS1 až MS5) a automatická pracoviště (AS1 až AS5). Požadovaný počet palet určený parametrem Quantity se nakládá na dopravník objektem Source Pallets. Požadavky na výrobu (zde jsou čtyři druhy součástí: Part1, Part2, Part3, Part4, s různými počty kusů) jsou v objektu Orders (je to tabulka připomínající excel). Objekt Load Station nakládá polotovar hlavní součásti na paletu, která se pohybuje po dopravnících k jednotlivým pracovištím v lince. Na montážním pracovišti MS3 se montuje na hlavní součást další součástka vyrobená na pracovišti Preproduction. Paleta s hlavní a namontovanou součástí pokračuje na další pracoviště. Až 40 % součástí se testuje na pracovišti MS5. Hotové součásti se odebírají pomocí objektu UnloadStation. Na prázdné palety se potom nakládá jiný polotovar součásti objektem Load- Station atd. 2. Úkol: Stanovit optimální počet palet tak, aby celkový počet vyrobených součástí byl maximální. Zadáno parametry: Quantity? ? Total max! 3. Zadávání vstupních parametrů: ? Počet palet objektem Quantity ? Typ a počet součástí pomocí objektu Orders 4. Parametry objektů MS a AS (zde využíváme dědičnosti: „děti“ dědí po svých „rodičích“ téměř všechny vlastnosti až na některé parametry -např. Proc-Time - čas zpracování) můžeme zadávat: ? buď přímo do textového okna, čili musíme otevřít textové okno pro každý objekt zvlášť ? nebo pomocí objektu Attribut- Explorer (v našem modelu jsou to Manu- Parameters a AutoParameters), kdy vyplníme jen jednu tabulku s požadovanými parametry. Tímto způsobem se ušetří mnoho času zejména u rozsáhlých modelů. 5. Řízení pracovníků: Ke každému ručnímu pracovišti je přiřazeno pracovní místo. Každé ruční pracoviště má požadavky na určité služby (např. oprava-repair). V našem modelu viz tabulka Řízení pracovníků. Zde jsou požadavky pracovišť na služby a přehled pracovníků s určitými službami. Pracovníci, kteří provádějí požadované služby, jsou umístěni v objektu WorkerPool, neboli „v kanceláři“. Objeví-li se na ručním pracovišti součást, u které je potřeba definovaná služba, je poslán požadavek objektu Broker, neboli „mistrovi“, aby poslal z „kanceláře“ na toto pracovní místo volného pracovníka s požadovanou službou. Také můžeme nadefinovat efektivitu každého pracovníka. Pomocí objektu ShiftCalendar definujeme pracovní směny. 6. Řízení simulace: Pomocí objektu EventController zadáváme začátek a konec simulace, rychlost, stop, start, reset, step (krok po kroku). Simulovaný čas je zde jeden den pro náš model 7. Výstup: Celkový počet všech vyrobených výrobků je dán objektem Total, počet dílčích výrobků objekty Part1 až Part4 8. Strategie: Zajímá nás vyrobené množství (zadáno parametry: Quantity? ? Total max!). Zadáváme pro různé experimenty různý počet palet parametrem Quantity a sledujeme výstup určený parametrem Total, využití pracovišť a zásobníků-bufferů. V našem modelu jsme použili tři experimenty. 9. Vyhodnocení: ? výsledky Zde se jeví jako nejlepší experiment číslo 2. V našem modelu neznamená čím více palet tím více hotových výrobků. Ale zatím nic nevíme co se děje mezi experimentem 1 a 2. Poměrně pracně bychom došli k výsledku metodou „pokusů a omylů“. To je dosti neefektivní. Jestliže je více parametrů, jež ovlivňují chování, nabízí Plant Simulation daleko efektivnější metodu, kterou si ukážeme v dalších dílech tohoto seriálu. ? Využití pracovišť ? Obsazení dopravníků (slouží také jako zásobníky-buffery) U všech tří experimentů je vidět, že automatická a ruční pracoviště, která předcházejí pracovišti AS3, jsou blokovaná. To znamená, že toto pracoviště je úzkým místem. Dále je zřejmé, že dopravníky C5 a C6 jsou pořád plně obsazeny. To jen potvrzuje, že úzkým místem je pracoviště AS3. V článku v příštím vydání si ukážeme jak takové úzké místo eliminovat. POKRAČOVÁNÍ Co nás čeká v příštím dílu: ? optimalizace pomocí objektu Experiment Manager, ? eliminace úzkých míst, ? přiblížení modelu k reálnému systému nastavením určitých parametrů pracovišť pomocí rozdělení náhodných čísel.