Үйлдвэрлэлийн системийн төлөвлөлтөд симуляцийг ашиглах нь
Үйлдвэрлэлийн системийн төлөвлөлт нь давтагдах үйл явцтай аливаа үйлдвэрлэл эсвэл үйлчилгээний компанийн тогтвортой байдалд гол үүрэг гүйцэтгэдэг. Үүнд хэр их хүчин чадал шаардлагатай, материалын урсгалыг хэрхэн удирдах, ажиллах хүчний хэмжээг тодорхойлох, үйлдвэрлэлийн хуваарь гаргах, өртөг болон чанарын зорилтуудыг биелүүлэхийг баталгаажуулах зэрэг чухал шийдвэрүүд багтдаг. Гэсэн хэдий ч үйлдвэрлэлийн төлөвлөлтийн гол бэрхшээл бол нарийн төвөгтэй байдал юм: олон тооны хоорондоо холбоотой хувьсагч, эрэлтийн тодорхойгүй байдал, үйл явцын хугацааны хэлбэлзэл, машин зогсох магадлал, нөөцийн хязгаарлалт. Энэ нөхцөлд симуляци нь улам бүр чухал хэрэгсэл болж, бодит ертөнцийн үйл ажиллагааг тасалдуулахгүйгээр янз бүрийн хувилбаруудыг "турших" боломжийг олгодог.
Үйлдвэрлэлийн системийн төлөвлөлтийн симуляци нь компьютерийн дүрслэлээр дамжуулан бодит үйлдвэрлэлийн системийн зан төлөвийг дуурайдаг загварчлалын арга юм. Симуляци нь компаниудад шийдвэр гаргахаасаа өмнө бодлого, зохион байгуулалт, хүчин чадал, хуваарийн дүрмийн өөрчлөлтийн нөлөөллийг үнэлэх боломжийг олгодог. Гарын авлагын тооцоолол эсвэл статик шинжилгээнээс ялгаатай нь симуляци нь эрэлтийн хэлбэлзэл, мөчлөгийн хугацааны хэлбэлзэл, машины эвдрэл зэрэг тодорхойгүй байдлыг багтааж чаддаг тул илүү динамик, бодитой хандлагыг бий болгодог.
Үйлдвэрлэлийн төлөвлөлтөд симуляци яагаад хэрэгтэй вэ?
Практикт үйлдвэрлэлийн системүүд нь төгс төлөвлөгөөний дагуу ажиллах нь ховор байдаг. Төлөвлөгөө нь түүхэн өгөгдөлд суурилсан байсан ч хэрэгжилт нь олон тооны саад бэрхшээлтэй тулгардаг. Жишээлбэл, нийлүүлэгчид түүхий эдийг хожимдуулж хүргэдэг, операторууд эзгүй байдаг, эсвэл тодорхой ажлын станцуудад саад бэрхшээл үүсдэг. Хэрэв компаниуд зөвхөн дундаж хүчин чадлын тооцоололд найддаг бол үр дүн нь ихэвчлэн буруу байдаг, учир нь тэдгээр нь хувьсах чадварыг харгалзан үздэггүй.
Симуляци нь уламжлалт аргаар хариулахад хэцүү асуултуудад хариулахад тусалдаг, тухайлбал: "Эрэлт 20%-иар өсвөл юу болох вэ?", "Шинэ машин нэмэх нь хүргэлтийн хугацааг үнэхээр багасгадаг уу?", эсвэл "Аль хуваарийн дүрэм хамгийн өндөр бүтээмжийг өгдөг вэ?". Симуляци нь гол давуу талтай: эрсдэлгүй туршилт хийх боломжийг олгодог. Компаниуд нийлүүлэлтийг тасалдуулж эсвэл зардлыг нэмэгдүүлж болзошгүй үйлдвэрлэлийн шугамууд дээр шууд туршилт хийх шаардлагагүй.
Үйлдвэрлэлийн систем дэх симуляцийн нийтлэг төрлүүд
Системийн шинж чанар болон шинжилгээний зорилгоос хамааран үйлдвэрлэлийн төлөвлөлтөд ихэвчлэн ашиглагддаг хэд хэдэн симуляцийн арга байдаг.
1. Дискрет үйл явдлын симуляци (DES)
Энэ бол үйлдвэрлэлийн хамгийн түгээмэл арга юм. Систем нь материалын ирэлт, машин дээрх процесс дуусах, эсвэл ээлж солигдох гэх мэт тодорхой цаг хугацаанд (үйл явдлуудад) өөрчлөгддөг гэж үздэг. DES нь дараалал, саад бэрхшээл, машины ашиглалт, хүлээлгийн хугацааг шинжлэхэд тохиромжтой.
2. Агент дээр суурилсан симуляци
Энэ арга нь системийг тодорхой зан үйлийн дүрэмтэй агентуудын (жишээ нь, операторууд, машинууд, өргөгч машинууд) цуглуулга болгон загварчилдаг. Энэ нь динамик агуулах эсвэл дотоод логистикийн систем гэх мэт олон аж ахуйн нэгжийн харилцан үйлчлэл болон дасан зохицох зан үйлийг хамарсан нарийн төвөгтэй системд тохиромжтой.
3. Системийн динамик симуляци
Урт хугацааны хүчин чадлын төлөвлөлт, бараа материалын бодлого, эсвэл стратегийн өөрчлөлтийн нөлөөлөл гэх мэт макро түвшний шинжилгээнд илүү их ашиглагддаг. Энэ нь шалтгаан-үр дагаврын харилцаа болон санал хүсэлтийн гогцоонд төвлөрдөг.
Үйлдвэрлэлийн төлөвлөлтөд DES нь процессын урсгал, хуваарь, нөөцийн ашиглалттай маш холбоотой тул хамгийн өргөн хэрэглэгддэг.
Үйлдвэрлэлийн системийн төлөвлөлтөд симуляцийг хэрэгжүүлэх үе шатууд
Симуляци нь үнэн зөв бөгөөд хариуцлагатай үр дүн өгөхийн тулд түүний хэрэгжилт нь ихэвчлэн хэд хэдэн үе шаттайгаар явагддаг.
1. Асуудал ба зорилтуудын тодорхойлолт
Компаниуд юуг сайжруулахыг хүсч байгаагаа тодорхой ойлгох ёстой. Жишээлбэл, хүргэх хугацааг багасгах, бүтээмжийг нэмэгдүүлэх, WIP (хийж буй ажил)-ыг бууруулах, эсвэл шинэ машин механизмын хөрөнгө оруулалт үнэхээр зайлшгүй шаардлагатай эсэхийг баталгаажуулах.
2. Өгөгдөл цуглуулах
Өгөгдөлд процессын хугацаа, тохиргооны хугацаа, материалын хөдөлгөөний хугацаа, ажлын хуваарь, машины эвдрэлийн түвшин, эрэлтийн хэв маяг, үйлдвэрлэлийн тэргүүлэх чиглэлийн дүрэм орно. Өгөгдлийн чанар нь симуляцийн чанарт чухал үүрэгтэй.
3. Концепцийн загвар бүтээх
Энэ үе шатанд үйл явцын урсгалыг логикоор дүрсэлдэг: түүхий эд ирэхээс эхлээд ажлын станц бүрт боловсруулалт хийх, шалгалт хийх хүртэл эцсийн бүтээгдэхүүн хүртэл. Системийн хил хязгаар болон таамаглалыг мөн тодорхойлдог.
4. Програм хангамжид загварыг хэрэгжүүлэх
Загваруудыг Arena, AnyLogic, FlexSim, Simio зэрэг симуляцийн програм хангамжид кодчилдог эсвэл тодорхой номын сантай Python зэрэг програмчлалын хэлийг ашигладаг.
5. Баталгаажуулалт ба баталгаажуулалт
Баталгаажуулалт нь загварыг төлөвлөсний дагуу гүйцэтгэж байгааг баталгаажуулдаг (логик алдаа байхгүй). Баталгаажуулалт нь загварыг бодит ертөнцийн нөхцөл байдлыг төлөөлж байгааг баталгаажуулдаг, жишээлбэл, симуляцийн гаралтыг нэвтрүүлэх хурд эсвэл дундаж хүлээх хугацаа гэх мэт түүхэн өгөгдөлтэй харьцуулах замаар.
6. Хувилбарын туршилт ба үр дүнгийн шинжилгээ
Загвар хүчин төгөлдөр болсны дараа компаниуд янз бүрийн хувилбаруудыг ажиллуулж болно: машин нэмэх, зохион байгуулалтыг өөрчлөх, диспетчерийн дүрмийг өөрчлөх, операторуудын тоог тохируулах эсвэл багцын хэмжээг өөрчлөх. Гаралтыг холбогдох үзүүлэлтүүдийг ашиглан шинжилнэ.
7. Зөвлөмж ба хэрэгжилт
Симуляцийн үр дүнг шийдвэр болгон хөрвүүлдэг. Шаардлагатай бол шинэ хязгаарлалтуудыг тодорхойлсны дараа цаашдын симуляцийн давталтуудыг гүйцэтгэдэг.
Үйлдвэрлэлийн төлөвлөлтөд симуляцийг ашиглах жишээнүүд
Симуляцийг үйлдвэрлэлийн төлөвлөлт, сайжруулалтын янз бүрийн тал дээр ашиглаж болно, үүнд:
– Саад бэрхшээлийн шинжилгээ: Гүйцэтгэлийг хамгийн их хязгаарладаг ажлын станцуудыг тодорхойлох, машин нэмэх, ажлын ачааллыг дахин хуваарилах, эсвэл процессын дарааллыг өөрчлөх зэрэг сайжруулалтын хувилбаруудыг турших.
– Хүчин чадлын төлөвлөлт: Одоогийн хүчин чадал нь төлөвлөсөн эрэлтийг хангахад хангалттай эсэхийг, мөн хэзээ шинэ хөрөнгө оруулалт шаардлагатай байгааг үнэлэх.
– Хуваарь болон эрэмбэлэх дүрэм: Хүргэлтийн цаг хугацаанд үзүүлэх нөлөөллийг харахын тулд FIFO, хамгийн богино боловсруулалтын хугацаа, эсвэл хугацаанаас хамаарсан эрэмбэлэх зэрэг аргуудыг харьцуул.
– Бараа материалын нөөц болон WIP оновчлол: Үйлчилгээг бууруулахгүйгээр бараа материалын нөөцийг багасгахын тулд багцын хэмжээг турших, дахин захиалах бодлого эсвэл татах системийг (жишээ нь, Канбан) ашиглах.
– Байршил болон материалын харьцах загвар: Үр ашгийг сайжруулахын тулд хөдлөх зай, буферийн байршил, эсвэл өргөгч/AGV-ийн тооны өөрчлөлтийг турших.
Жишээлбэл, автомашины эд ангийн үйлдвэр нь өнгөлгөөний машинуудын урт дарааллаас болж хүргэлтийн саатал байнга гардаг. Симуляци ашиглан баг хэд хэдэн сонголтыг туршиж үзэх боломжтой: операторын ээлж нэмэх, SMED-ээр тохиргоог хурдасгах эсвэл шинэ машин худалдаж авах. Симуляцийн үр дүнгээс харахад ээлж нэмэх нь богино хугацаанд машинд хөрөнгө оруулахаас илүү зардал багатай байдаг, учир нь хуваарийн тэнцвэргүй байдлаас болж зөвхөн тодорхой цагуудад л саатал үүсдэг.
Симуляцийн гол давуу талууд
Үйлдвэрлэлийн төлөвлөлтөд симуляцийн ашиг тусыг дараах байдлаар нэгтгэн дүгнэж болно.
1. Шийдвэр гаргах эрсдэлийг бууруулах: Хувилбаруудыг виртуал байдлаар туршиж үздэг тул шийдвэрүүд илүү хэмжигдэхүйц байдаг.
2. Туршилтын зардлыг хэмнэдэг: Физик туршилт нь ихэвчлэн үнэтэй бөгөөд үйл ажиллагаанд саад учруулдаг.
3. Системийн нарийн төвөгтэй зан төлөвийг ойлгох: Симуляци нь урсгал, дараалал болон процессуудын хоорондох харилцан үйлчлэлийг дүрслэхэд тусалдаг.
4. Тасралтгүй сайжруулалтыг дэмждэг: Бүтээгдэхүүн, хүсэлт эсвэл бодлогод өөрчлөлт орсон үед симуляцийг дахин дахин ашиглаж болно.
5. Функциональ хоорондын харилцаа холбоог сайжруулах: Симуляцийн загварууд нь үйлдвэрлэл, инженерчлэл, чанар, менежментийн хэтийн төлөвийг нэгтгэхэд тусалдаг.
Сорилтууд ба хязгаарлалтууд
Симуляци нь ашигтай боловч хурдан шийдэл биш юм. Сорилтуудад сайн өгөгдөл шаардлагатай, загвар боловсруулах хугацаа, шинжээчийн үр дүнг зөв тайлбарлах чадвар орно. Хэтэрхий энгийн загварууд нь төөрөгдүүлж болох бол хэт нарийн төвөгтэй загваруудыг баталгаажуулахад хэцүү байдаг. Цаашилбал, симуляцийн үр дүн нь таамаглалаас ихээхэн хамаардаг тул эдгээр таамаглалыг баримтжуулж, мэдрэмжийн шинжилгээ хийх нь чухал юм.
Дүгнэлт
Үйлдвэрлэлийн системийн төлөвлөлтөд симуляци ашиглах нь үр ашгийг нэмэгдүүлэх, зардлыг бууруулах, зах зээлийн өөрчлөлтөд хурдан хариу үйлдэл үзүүлэхийг эрмэлздэг компаниудад стратегийн давуу талыг олгодог. Симуляци нь компаниудад янз бүрийн сайжруулалтын хувилбаруудыг үнэлэх, хэрэгжүүлэх эрсдэлийг багасгах, статик байдлаар шинжлэхэд хэцүү үйл ажиллагааны динамикийг ойлгох боломжийг олгодог. Өгөгдөл, цаг хугацаа, мэргэжлийн ур чадвар шаарддаг ч үр ашиг нь нарийн төвөгтэй, тодорхойгүй үйлдвэрлэлийн системүүдийнхээс хамаагүй илүү байдаг. Хүчтэй өрсөлдөөн, хурдан хүргэлтийн эрин үед симуляци нь зөвхөн нэмэлт хэрэгсэл биш, харин орчин үеийн үйлдвэрлэлийн системд өгөгдөлд суурилсан шийдвэр гаргах чухал хэсэг болсон.
