钢管生产调度仿真研究

钢管生产调度仿真研究

问题

制造业和经济环境越来越复杂和不稳定,使得传统的调度方法在面临生产中断时难以奏效。东欧一家大型钢管制造厂其制造计划依赖于传统电子表格方法制定,开始面临以下问题

对此,该工厂的管理团队选择使用仿真软件来改善生产进度。他们联系了Focus Group,这是一家从事决策支持实施的公司。Focus Group的专家开发了一个生产制造仿真模型,有助于实现三个主要目标:

AnyLogic中的模型元素

1. AnyLogic中的模型元素

解决方案

Focus Group基于离散事件方法开发了一个生产制造调度模型,生产过程用流程图表示。模型基于AnyLogic开发,开发人员之所以选择使用AnyLogic是因为以下几个关键因素:

除此之外,AnyLogic不仅能够进行流程建模,还能够为生产线中的组件及其交互规则进行逻辑设置。

对于物料处理模型,Focus Group团队开发的模型包括诸如OrderPipeProkat (金属卷)和Station之类的对象。在模型中,从阻尼器仓库到成品订单发布,他们为整个生产线设置了逻辑。输入数据(每周订单计划、效率、机组工作时间等)通过Excel模板上传到模型中。

每周生产计划由管道制造厂专家制定,可以使用模型检验其可行性。另外,工程师们还开发了一种特定的算法,让模型能够提出最佳的生产计划建议。通过应用分析方法以及动态建模测试结果,Focus Group确保模型中的生产水平不低于工厂团队制定的进度计划。此外,该模型还有助于减少设备更换的次数,并提供了更详细的规划。


AnyLogic模型中的元素

2. AnyLogic模型中的元素

结果

开发人员开发了一个包括车间的所有生产阶段钢管生产模型,使得生产能效得到改善。其原因在于通过模型,管理层可以:

此外,该模型还可以帮助计算预期的订单提前期和顺序优化,提供详细的阶段性订单路径,并可自行制定每周生产计划。

最终,通过仿真模型,制造企业在订单交接、确定瓶颈和优化订单路由方面实现了缺口和每日波动的最小化。他们还将短时间停机合并为较长的间隔,并使用其来提高产线效率。此外,调度表调整时间从3小时缩短到3分钟。总体而言,对生产线进行建模,制定时间表,预测可增加生产量678吨,每周收入增加813000美元。

将来,计划通过将模型与生产控制系统集成来进一步扩展模型,使其作为车间的数字孪生模型。之后,管理层将能够连接计划和生产,为每个机器单元设置详细的班次或日常任务。这样工厂就能够基于生产现场的整体布局来调整生产计划。

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