Materialflussoptimierung und steuerung durch Simulation bei den Badischen Stahlwerken in Kehl

Transkript

1 Materialflussoptimierung und steuerung durch Simulation bei den Badischen Stahlwerken in Kehl Volker Preiß

2 Agenda Übersicht der Badischen Stahlwerke Ziel der Materialflussoptimierung Problematik des optimalen Materialflusses Vorgehensweise zur Optimierung Potenzial der Optimierung Resümee

3 Badische Stahlwerke GmbH Schrottplatz Knüppelplatz Stahlwerk Walzwerk Verwaltung Versand

4 Badische Stahlwerke GmbH 1955 Gründung der Süddeutschen Drahtverarbeitung GmbH 1966 Walzwerk für Betonstahl in Betrieb genommen (Vormaterialzukauf Knüppel) 1968 Bau eines Stahlwerkes 2 Elektrolichtbogenöfen / 2 Stranggießanlagen Bau eines Walzwerkes für Walzdraht (glatt u. gerippt) => Umbenennung in Badische Stahlwerke 1969 Produktion: t/a Knüppel t/a Betonstahl t/a Walzdraht 2005 Produktion: t/a Knüppel t/a Betonstahl t/a Walzdraht

5 Stahlwerk Knüppelplatz Walzwerk I Walzwerk II

6 Ziele der Materialflussoptimierung Leitspruch Nur ein roter Knüppel ist ein guter Knüppel Steigerung des Heißeinsatzes in beiden Walzwerken - Kosteneinsparung durch Reduzierung des Erdgasverbrauches - Leistungssteigerung der Produktion Reduzierung des Doppelhandlings - Verringerung der Auslastung der Kranfahrer Resümee ZIEL das richtige Material in der richtigen Qualität zum richtigen Zeitpunkt in der richtigen Menge

7 Problematik bei BSW unterschiedliche Kapazitäten - Stahlwerk 270 t/h - Walzwerk I t/h (ø mm) - Walzwerk II t/h (ø 5,5 14 mm) geplante Reparaturstillstände im Stahlwerk begrenzte Lagerkapazität am Knüppelplatz - zu wenig Lagerplätze - zu viele Stahlqualitäten Einschränkungen aufgrund Qualitätsvorschriften - Sonderchargen - Stahlwerk - reduzierte Walzleistung bei Sondergüten

8 Planungsvorgehen 3 Stufen bis zum Ziel Daten speichern und verwalten Start der Simulation über Menü in MS-Excel Durchführen von Simulationsstudien Auswertung und Darstellung der Ergebnisse in Orchestrate ProModel MS-Excel Produktionsplanung Dateneingabe & Planung Simulation Auswertung & Ergebnisse

9 Vorgehensweise 1. Stufe Planungsschema Stillstandsplanung SW Jahresplan (Kapazitätsplan) Verkauf Walzreihenfolge opt. Monatsplan (SW, WW I, WW II) Dateneingabe in Excel Tagessplan (Prod.-Vorgabe) Kunde Versand Knüppelqualität Knüppelbestand Stahlwerk Walzwerk I Walzwerk II

10 Datenverwaltung in Excel Systemdaten - allgemein Parameter für Krane und Logistik Parameter für Lagerkapazitätssteuerung Stammdaten für Stahlwerksproduktion Produktionsprogramme für Walzwerk I + II Stammdaten der Walzleistung je Abmessung für WW I + II Umbaumatrix für Rüstzeitoptimierung der Walzwerke Parameter für Qualitätswechsel Stahlwerk (Stranggießanlagen) Einflußparameter für Fehlchargen (Störungen im Materialfluss) Geplante Stillstände im Stahlwerk (Ofenzustellungen usw.)

11 Vorgehensweise 1. Stufe optimieren Planung Monatsplan (SW, WW I, WW II) Dateneingabe in Excel Daten einlesen Erstellung SW Plan auf Chargenebene grafische Darstellung (Ganttchart) der Monatspläne unter Berücksichtigung von Still ständen u. Umbauzeiten Simulation durchführen Daten zurückschreiben Optimierung des SW Planes durchführen Sondergüten einpflegen

12 Planung in Orchestrate Einlesen der Produktionsprogramme Walzwerke Einlesen der geplanten Stillstände Stahlwerk Ermittlung der benötigten Chargen für optimalen Heißeinsatz der Walzwerke nach definierten Regeln Darstellung der Produktionsvorgaben als Ganttchart Möglichkeiten zur manuellen Änderung des Stahlwerk- Programmes zur Optimierung Daten nach Excel zuschreiben (Startpunkt für Simualtion in ProModel)

13 Vorgehensweise 2. Stufe Simulation durchführen Basisdaten aus Excel Simulation durchführen Datensammlung für Analyse Ergebnisse Daten zurückschreiben grafische Darstellung des Materialflusses (Betriebsmittel, Anlagen, Material usw.) Daten Sammlung von Bewegungsdaten, bereitstellen Parameter usw. zur Auswertung der Simulation Grafische Darstellung (Ganttchart) des Verlaufes während der Simulation (Produktionen, Stillstände Besatndsentwicklungen usw.)

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15 Direkter Heisseinsatz Ofen 01 Heiss über QRG nach Ofen 02 Kalt in Box Kalteinsatz Trailer Von QRG kalt in Box Brennen Vorgehensweise 3. Stufe Darstellung der Ergebnisse Ergebnisse Anzahl der Kranaufgaben Auslastung der Kräne Kranaufgaben Kran 09 Kranaufgaben Kran % 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% reskran_09 reskran_10 reskran_11 reskran_mobil % In Use % Travel To Use % Travel To Park % Idle % Down 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% 100% 80% 60% 40% 20% 0% Direkter Heisseinsatz Ofen 02 Heisseinsatz von Querrollgang Kalt in Box Kalteinsatz Brennen

16 Potenzial durch Simulation Die Mehrkosten bei Kalteinsatz zum Heißeinsatz betragen ca. 3 pro Tonne (Tendenz steigend). Potenzial: bei t Jahresproduktion (Draht) = (maximal) bei 70 % Heißeinsatz ergibt sich eine Einsparung von bei 80 % Heißeinsatz ergibt sich eine Einsparung von z.b. 180 t/h Kalteinsatz Verbrauch 100% z.b. 240 t/h Heißeinsatz Verbrauch 30% (Einsparung 70%) Leistungssteigerung bei div. Abmessungen von 180 t/h auf 260 t/h (Begrenzung ist nicht mehr der Stoßofen (Kalteinsatz), sondern die Walzgeschwindigkeit) ca. 45 % höhere Leistung Reduzierung des Doppelhandlings und dadurch eine Verringerung der Kranauslastung Bottleneck am Knüppelplatz

17 Resümee Nur durch den Einsatz der Simulation ist es möglich, die geplanten Produktionen zu erreichen, bzw. die vorhandenen Potenziale maximal zu nutzen Ausblick Stillstand ist Rückschritt Deshalb ist es notwendig, die Simulation durch ständige Anpassung und Modifikation am Leben zu erhalten

18 Viel Dank für Ihre Aufmerksamkeit!