Моделирование промышленной системы Kanban

Обзор

Этот пример показывает промышленную систему, которая использует kanbans, чтобы справиться с производственными действиями. Анализ результатов симуляции подсвечивает проблемы в системе и предлагает способы улучшать ее производительность.

Структура модели

Смоделированная промышленная система включает двух поставщиков деталей и сборочный конвейер. Поставщики деталей используют сырье, чтобы произвести части. Законченные части транспортируются в сборочный конвейер, чтобы произвести конечные продукты. Завершенные продукты поставляются дистрибьюторам, чтобы заполнить производственные заказы.

В верхнем уровне модели:

  • Сгенерировать подсистема Производственных заказов моделирует генерацию производственных заказов.

  • Подсистема Сборочного конвейера заполняет производственный заказ путем сборки двух типов частей (называемый частью A и частью B) в конечные продукты.

  • Часть подсистема Поставщика и подсистема Поставщика Части B производит части, необходимые для окончательной сборки.

  • Материал подсистема Поставщика и Материал B подсистема Поставщика пополняет сырье, использованное во время производства частей.

Циркуляция Kanban

"Kanban" прибывает из японского слова для "вывески". kanban промышленная система является системой получения по запросу, которая определяет ее производство согласно реальному спросу клиентов. Эти системы используют kanbans в качестве сигналов спроса, которые распространяют через промышленную систему, чтобы инициировать и отрегулировать производственные действия, такие как обработка и устройство хранения данных.

Эта модель моделирует циркуляцию двух типов kanbans: вывод kanbans и работает в процессе kanbans.

  • Вывод kanbans управляет материально-техническими ресурсами. Вывод kanbans предоставляет праву забрать части от поставщиков деталей, чтобы пополнить материально-технические ресурсы. Фабричные рабочие не могут удалить вывод kanban из части в существующих материально-технических ресурсах, пока часть не используется. Во время производства фиксируется количество вывода kanbans выпущенный для типа частей. Это ограничивает размер материально-технических ресурсов для того типа части.

  • Работа в процессе kanbans справляется с производством. Работа в процессе kanbans предоставляет праву произвести части в типе и количестве, как задано. После того, как часть производится, фабричные рабочие не могут удалить работу в процессе kanban из части, пока часть не забрана для окончательной сборки. Во время производства фиксируется количество работы в процессе kanbans выпущенный для типа частей. Это ограничивает количество частей, обрабатываемых поставщиком деталей.

Циркуляция вывода kanbans для части A моделируется следующими блоками и подсистемами:

  • Блок Resource Acquirer маркировал Obtain Withdrawal Kanban частично подсистемой Поставщика

  • Блок Resource Releaser маркировал подсистему Release Withdrawal Kanban A in Assembly Line

  • Блок Resource Pool маркировал Withdrawal Kanban A

Фигуры ниже показа Часть подсистема Поставщика и подсистема Сборочного конвейера.

Во время симуляции блок маркировал Obtain Withdrawal Kanban в Части, подсистема Поставщика должна получить вывод kanban, прежде чем часть A будет транспортирована и сохранена для окончательной сборки. То, когда часть A в устройстве хранения данных используется в окончательной сборке, блок маркировал Release Withdrawal Kanban A в подсистеме Сборочного конвейера, выпускает вывод kanban. kanban затем возвращается к блоку, маркировал Obtain Withdrawal Kanban, чтобы позволить пополнение части материально-технические ресурсы.

Циркуляция работы в процессе kanbans моделируется тем же способом как вывод kanbans. Например, в Части подсистема Поставщика, блок маркировал запросы Obtain Work-in-process Kanban работой в процессе kanban после создания части A. После того, как часть завершена и забрана, блок маркировал релизы Release Work-in-process Kanban работой в процессе kanban. kanban затем возвращается к блоку, маркировал Obtain Work-in-process Kanban, чтобы позволить производство большего количества части A.

Модель использует Пулы ресурсов, чтобы смоделировать группу kanbans. Чтобы узнать об этом методе, смотрите Пример Распределения ресурсов.

Пропущенные порядки

kanban промышленная система уменьшает стоимость и отходы путем ограничения материально-технических ресурсов запаса работы в процессе и готовых изделий. Однако, когда спрос на продукт колеблется, отсутствие материально-технических ресурсов может вызвать пропущенные порядки.

Эта модель моделирует пропущенные порядки, вызванные колебаниями сезонного спроса. В подсистеме Generate Production Orders Выходной блок switch маркировал использование Place Orders First port that is not blocked как его критерий переключения. Во время симуляции блок пытается отправить заказ к подсистеме Assembly Line. Если материально-технические ресурсы готового изделия пусты, блок маркировал Fill Production Order в подсистеме Assembly Line, не принимает этот порядок. Блок маркировал Place Orders, затем понижается, этот порядок путем передачи его блоку Entity Sink маркировал Dropped Orders.

Результаты и отображения

Во время симуляции Подсистема отображения Данных отображает эти осциллографы, чтобы показать производительность промышленной системы:

  • Разделите вывод отставание Kanban

  • Часть B Вывод отставание Kanban

  • Количество части A в процессе

  • Количество части B в процессе

  • Количество продуктов в окончательной сборке

  • Количество части A в устройстве хранения данных

  • Количество части B в устройстве хранения данных

  • Спрос на продукт

  • Количество пропущенных порядков

  • Количество завершенных порядков

Блок Display на корневом уровне модели обеспечивает числовое представление количества завершенных порядков и количества пропущенных порядков.

Экспериментирование с моделью

(Для использования только с живой моделью)

  • Откройтесь диалоговое окно настройки для спроса на продукт путем двойного клика по блоку Configuration в цветной области маркировало Distributor. Измените спрос на продукт путем изменения Ежедневного спроса на продукт в каждом месяце параметра года в этом диалоговом окне.

  • Откройтесь диалоговое окно настройки для kanban системы путем двойного клика по блоку Configuration в цветной области маркировало Production System. Измените количество вывода kanbans и работайте в процессе kanbans, выпущенный на промышленную систему путем изменения параметров в этом диалоговом окне.

  • Откройтесь диалоговое окно настройки для производственной возможности путем двойного клика по блоку Configuration в цветной области маркировало Production System. Измените время, которое требуется, чтобы произвести, транспортировать, и собрать части или конечные продукты путем изменения параметров в этом диалоговом окне.

  • Откройтесь диалоговое окно настройки для материальных поставщиков путем двойного клика по блоку Configuration в цветной области маркировало Material Supplier. Измените время, которое требуется, чтобы произвести и поставить сырье путем изменения параметров в этом диалоговом окне.

Используя модель для анализа производительности

Модель с исходной настройкой представляет kanban промышленную систему со значительными потерянными продажами в месяцах, когда спрос на пике. Анализ результатов симуляции предлагает решения решить эту проблему.

Следующие шаги показывают, как решения разрабатываются.

Шаг 1: Запустите симуляцию с помощью исходной настройки. Как показано в фигурах ниже, осциллограф маркировал Number of Dropped Orders, указывает, что промышленная система переносит значительные потерянные продажи между днем 90 и днем 150 из года. Сравнение этого результата с осциллографом маркировало Product Demand, указывает, что потерянные продажи происходят, когда спрос на продукт на пике.

Шаг 2: Сравнение спроса в пиковый сезон с предоставлением продукта указывает, что сборочный конвейер не предусматривает достаточную производственную возможность. Согласно осциллографу маркировал Product Demand (см. фигуру выше), 10 продуктов необходимы ежедневно между днем 90 и днем 150. Напротив, как проиллюстрировано осциллографом маркировал Number of Products in Final Assembly (см. рисунок ниже), в тот же промежуток времени, только приблизительно 5 работают каждый день - намного меньше, чем пользующееся спросом количество.

Шаг 3: Дальнейшее наблюдение за результатами симуляции указывает, что материально-технические ресурсы части B недостаточны в пиковый сезон. Как проиллюстрировано осциллографом маркировал Number of Part B in Storage (см. рисунок ниже), материально-технические ресурсы пусты в пиковый сезон. Это объясняет несоответствие в производственной возможности во время окончательной сборки - сборочному конвейеру не предоставляют достаточную часть B.

Шаг 4: Результаты симуляции, связанные с частью B, указывают, что использование вывода kanbans для части B является низким в пиковый сезон. Это отображено осциллографом, маркировал Number of Part B Withdrawal Kanban in Use показанным в фигуре ниже.

Использование вывода kanbans уменьшается, когда сборочный конвейер запрашивает пополнение, но поставщику деталей не удается ответить на этот запрос вовремя. Это приводит к анализу производственной возможности части B в пиковый сезон года.

Шаг 5: визуальные наблюдения на более ранних шагах предлагают этот количественный анализ:

  • Согласно осциллографу маркировал Product Demand, десять конечных продуктов требуются ежедневно в пиковый сезон.

  • Поскольку 1 конечный продукт собран от одной Части B и одной Части A, чтобы полностью удовлетворить спрос, десять бакалавров наук Части, необходимы для окончательной сборки в день. Это:

       Part B demand = 10 /day
  • Согласно производственным настройкам возможности, поставщику деталей требуются 1,5 дня, чтобы произвести одну часть B. Согласно kanban конфигурациям системы, 12 работают в процессе, kanbans выпущены для части B. Это ограничивает максимальное количество частей, произведенных параллельно для 12. Таким образом максимальная производительность части B:

       Maximal part B production rate = 12/1.5 = 8 /day

Шаг 6: Сравнение спроса и максимальной производительности части B указывает на несоответствие в производственной мощности. Два возможных решения:

  • Проблема больше работает в процессе kanbans на часть B, чтобы позволить большему количеству частей быть произведенным параллельно. Чтобы увеличить максимальную производительность части B к вышеупомянутым 10, выпустите еще по крайней мере 3 работы в процессе kanbans.

  • Уменьшайте производственный цикл части B, чтобы увеличить производительность. Производственный цикл должен сократиться по крайней мере на 0,3 дня, чтобы соответствовать требуемой производительности.

Шаг 7: Чтобы проверить решение 1, реконфигурируйте kanban систему путем увеличения Числа работы в процессе kanbans для параметра части B к 15. Результаты симуляции указывают, что с таким обновлением, пятнадцать бакалавров наук части производятся параллельно (см., что осциллограф маркировал Number of Part B in Process ниже). Как обозначено осциллографом маркировал Number of Dropped Orders, увеличение частично B предоставление устраняет вхождение пропущенных порядков.

Чтобы проверить решение 2, начинающее с исходной настройки, реконфигурировали производственную возможность путем сокращения Времени, которое требуется, чтобы произвести параметр части B для дня 1.2. С увеличением производственной возможности 10 конечных продуктов ежедневно находятся в блоке (см., что осциллограф маркировал Number of Products in Final Assembly ниже). Как проиллюстрировано в осциллографе маркировал Number of Dropped Orders ниже, такая производственная возможность может полностью удовлетворить спрос на продукт, приводящий ни к какой потере продаж за год.

Перечисленные выше шаги исследуют первопричину потерянных продаж из-за сезонного колебания спроса на продукт. Количественный анализ предлагает два решения ответить на такие колебания спроса. Симуляция проверяет, что оба решения могут действительно помочь промышленной системе избежать сезонных потерянных продаж.