用仿真技术提高钢铁供应链的可靠性和盈利能力

用仿真技术提高钢铁供应链的可靠性和盈利能力

问题

如今,许多钢铁制造商需要精益生产工具,以提高其投资回报率和服务水平。大多数钢铁公司正在努力达到的最低80%可靠性水平,远远达不到客户和投资者的期望值。

钢铁制造过程仿真

欧洲最大和最古老的钢铁制造商之一遇到了这些问题,并试图尽全力解决这些问题。他们总是在无休止的消除这些阻碍,而不是建立一个稳定的系统。该公司决定向Goldratt研究实验室寻求帮助。最终,他们决定改变和优化公司的供应链,因为它是十分脆弱的,对外部变化的适应能力差并且盈利能和投资回报率都很低。

由于当时的供应链非常复杂,公司的管理层无法做出任何有效的改变。由于很难预测结果,因此决定任何新规则都非常困难且十分冒险。 ERP(企业资源规划软件)或Excel电子表格等静态决策支持工具无济于事,因为它们从未被设计为在如此复杂的环境中支持决策。

为了充分考虑系统中所有的相互依赖关系、约束、动态变化和可变性,他们决定采用仿真建模的方法来解决这个问题。 通过对制造过程进行仿真,工程师可以捕获制造供应链的所有复杂细节,确定造成性能差距的原因,并在安全的数字环境中测试可能有效的解决方案。仿真建模应该有助于管理层做出更快、更好的决策并能够对某些方面进行预测,从而使这些预测转化为对投资者和客户的可靠的制造优化承诺。

解决方案

建立了多个模型,共同代表整个钢铁生产供应链。 AnyLogic制造供应链仿真软件提供了在一个模型中使用不同建模方法的机会。开发人员可以在模型中同时使用离散事件、系统动力学和基于智能体的建模方法。这样就可以反映模型中的所有组件、流程和相互依赖关系。所有模型都具有显示单个方案结果、各种参数的灵敏度分析以及直接比较方案的功能。

Anylogic从ERP和EMS收集了模型的数据(超过70个Excel工作表)。这种从外部数据创建自配置模型的能力有助于缩短开发时间。

制造流程仿真模型具有详细的2D和3D动画。 AnyLogic平台提供易于用户使用的界面且能够将模型导出为独立应用程序,并且无需特殊软件即可在任何计算机上运行模型。 AnyLogic Cloud为移动工作和协作提供了便利,这使得快速有效的进行决策成为可能。 该Web服务使用户能够在任何设备(包括移动电话和平板电脑)上的Web浏览器中在线运行模型、共享模型、讨论场景,并为客户提供仿真分析。

热轧钢卷加工仿真模型

Hot Coil Finishing Simulation Model

热轧钢卷加工区域存在大量的拥塞,并且这是一个永不停歇的卷绕运动为的就是制造出所需的线圈。 即使是停车场也堆满了线圈,这表明系统运转不正常。必须做出避免拥塞并改善流量的新决策。

设计的模型模拟了系统中所有线圈的位置。 对于每个线圈,指定了类型、目标和存储位置。

该模型有助于根据吞吐量,进程内的库存和成本影响确定有效的拥塞减少方案。 模型对操作的变化(包括增加热带钢轧机输出和线圈宽度加倍)进行了测试,以便更好地进行生产计划和控制。该模型还找到了升级和优化货车车队的最佳方式。将来,该模型可用于测试新的操作规则,以便于热线圈管理过程的完全自动化。

钢板生产仿真模型

钢铁业务及其调度都非常复杂。很难预测产品组合或运营规则变化的影响。为了测试它们并提高效率,需要一个特定的模型。

Steel and Slab Simulation Model

该模型使开发人员能够掌握制造系统的所有细节。在详细的2D动画中,用户可以点击任何起重机或产品以查看其状态和正在进行的操作。模型的核心是支持所有操作的生产计划和调度逻辑。可以设置和更改所需的产品组合和其他参数,并在需要时进行手动规划。

钢板生产仿真模型使下列操作成为可能:

钢铁供应链模型

Steel Supply Chain Model

如上所述,该公司在工厂车间遇到了堵塞严重和可靠性低的问题。该公司有大量的库存无法妥善管理。有必要确定这种情况的主要原因,确定要实施的新的全球最优规则,并量化其运营和财务效益。 Goldratt Research的任务是提供生产优化和决策支持工具,管理人员在开发生产计划和进行规划时可以使用该工具。

该模型详细描述了供应链的每个部分。用户可以单击供应链中的链接并查看其中的进程。模型统计信息提供有关库存水平、处理单位、财务等的信息。

最终,人们发现问题主要是在制造和分销方面,管理层总是选择每吨成本最低的制造和分销方案。另一个问题是能力的长期平衡。 该模型以下方面可能会有所帮助:

结果

使用这些模型,Goldratt Research及其客户设法确定了公司在过去几年中遇到的拥堵和低可靠性的原因。

这些模型提供了一种安全、低成本且快速的方法来测试任意变化对运营和财务绩效的影响。这些模型还可以用于验证彼此的结果。

将来,可以在每周、每月或每年的基础上使用这些模型来分析工作流,并做出重要的决策和可靠的承诺。

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