(Logistik-)Simulation als Werkzeug in der Fabrikplanung - Zwei Praxisbeispiele

Transkript

1 Animate Automate Apply (Logistik-)Simulation als Werkzeug in der Fabrikplanung - Zwei Praxisbeispiele - Rückverfolgbarkeit in Tanklagern - automatische Anlagenplanung Dipl. Ing. FH LMT Johnny Kühne Präsentation vom

2 Profitcenter der Hochschule Wädenswil Projekterfahrung Anlagenplanung, Produktionsplanung & Organisation, Logistik- & Materialflusssysteme, Supply Chain Management, Kommissionieranlagen, Lagerlogistik, Transportlogistik

3 Erfahrungen 14 Jahre Logistiksimulation 100 Projekte ( 7 Kommissionieranlagen ) Mitarbeiter: M. Burkhard Prof. phil II, NDSI Dozent für Informatik, Produktion & Logistik J. Kühne Dipl. Ing. FH A. Lötscher Dipl. Ing. FH E. Zbinden Dipl. Ing. FH Simulationssoftware em-plant ProModel 6.0 Automod

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5 Was ist Simulation?

6 Kapazitätsüberprüfung & Steuerungskonzept Tanklager Kapazitätsüberprüfung und Steuerungskonzept für ein Tanklager unter Berücksichtigung der Chargenrückverfolgbarkeit.

7 Planung einer neuen Tankanlage unter Berücksichtigung der neuen Befüllungsstrategie & des Rückverfolgbarkeitskonzepts Aufgabenstellung Planung der Tankkapazitäten unter Berücksichtigung Befüllungsstrategien Tankgrössen verschiedener Tankkombinationsmöglichkeiten (Produktegruppen in eigenen Tanks, kombiniert zu Tankgruppen) verschiedener Mengengerüste, resp. Marktentwicklungen Füllstrategie: Tank erst befüllen, wenn definiert leer! (definiert = Parameter) benötigt höhere Tankkapazitäten als bei kontinuierlichem Nachfüllen.

8 Anlagen- & Simulationslayout

9 Steuerungskonzept Push-Steuerung Pull-Steuerung Anlieferung Prozess Zwischentanks Prozess Lagertanks Prozess nachgelagerter Prozess

10 Datengrundlagen Produktionsspitzen hochgerechnet auf die verschiedenen Marktentwicklungsszenarien. Benötigte Daten: Anlieferungsmengen Produktionsprogramm Tankeinteilung Rezepturen Verschiedene technische Angaben, wie Pumpleistungen etc.

11 Ist-Situation und Vorschlag der Systemkenner Verzögerung des Auftrags in Tagen Ist Situation Umteilung von Tanks in neue Gruppen 12 h

12 Problemsuche Wo benötigen wir Kapazität? Verzögerung des Auftrags in Tagen

13 Optimale Lösung mit Kostenberücksichtigung Verzögerung des Auftrags in Tagen Lösung 1: 5 zusätzliche Tanks (primär bei den Lagertanks) Lösung 2: 6 zusätzliche Tanks

14 Resultate Die vorhandenen Tankkapazitäten reichen für die Garantierung der Rückverfolgbarkeit mit dem geplanten Produktionsprogramm nicht aus. Empfehlung: zusätzliche Tanks für spezifische Tankgruppen Kombinationsänderungen für Tankgruppen Umlagern von einzelnen Tanks der einen Tankgruppe in die andere. Tanks dürfen nur für definierte Produktebereiche genutzt werden. Resultate wurden in einem iterativen Verfahren gefunden, ausgehend von der geplanten Anordnung, unter Berücksichtigung von unendlichen Tankkapazitäten.

15 Automatische Anlagenkonfiguration im Simulator Vorgaben Mengengerüst des Kunden Vorgaben von Planungsparametern für die Lösungssuche im Simulator durch den Systemingenieur oder Verkaufsberater

16 Simulationsgestützte Anlagenkonfiguration Ziele Simulationsmodell, welches kostenoptimierte Anlagenlayouts automatisch über Optimierungsalgorithmen generiert. Das Planungstool liefert optimierte Anlagen, die mit einem Minimum an Hardware und Technik ein auf dieses Minimum optimierte Produktionsprogramme verarbeiten. Das Tool visualisiert, dokumentiert und erklärt die Lösung über eine Animation der Anlagen.

17 Optimierungsmodell: Wirkung der genetischen Algorithmen Das Diagramm zeigt die Wirkung der genetischen Algorithmen auf. x-achse = Generationen y-achse = Optimierungs-Zielgrösse (Gesamtzeit) Rote Linie: Bester Wert der Generation Grüne Linie: Mittlerer Wert der Generation Blaue Linie: Schlechtester Wert der Generation

18 Prinzip der Erarbeitung des Anlagenoptimums Anlagenoptimum aufgrund definiertem Produktionsprogramm finden Zielgrössen Anlagenkosten minimal Anlagenoptimum Gefunden Lösung wird verifiziert und über das Userinterface eventuell angepasst und noch einmal gerechnet in einer 3D-Visualisierung automatisch präsentiert

19 Beispiel einer Simulation

20 Weitere mögliche Bereiche der Simulation Tourenplan Optimierung Standort von Lagerhäusern / Produktionsanlagen Dimensionierung von Anlagenkomponenten (z.b. Schockfroster, Puffer, TK-Lager, usw.) Operative Produktionsplanung Überprüfung und Vergleich von Offerten (Lager, Anlagen, etc.) Animation zur Verkaufsförderung oder Schulung Betrachtungen zur Supply Chain

21 Besten Dank für Ihre Aufmerksamkeit!