В этом примере показана производственная система, использующая канбаны для управления производственными операциями. Анализ результатов моделирования выявляет проблемы в системе и предлагает способы повышения ее производительности.
Смоделированная производственная система включает в себя двух поставщиков деталей и сборочную линию. Поставщики деталей используют сырье для изготовления деталей. Готовые детали транспортируются на сборочную линию для изготовления готовой продукции. Готовая продукция отправляется дистрибьюторам для заполнения производственных заказов.
На верхнем уровне модели:
Подсистема Генерация производственных заказов моделирует генерацию производственных заказов.
Подсистема сборочной линии заполняет производственный заказ путем сборки двух типов деталей (называемых частью A и частью B) в конечную продукцию.
Подсистема поставщика детали A и подсистема поставщика детали B производят детали, необходимые для окончательной сборки.
Подсистема поставщика материала A и подсистема поставщика материала B пополняют сырье, потребляемое при производстве деталей.
«Канбан» происходит от японского слова «вывеска». Система производства канбана - это система вытягивания, которая определяет ее производство в соответствии с фактической потребностью клиентов. Эти системы используют канбаны в качестве сигналов потребности, которые распространяются через производственную систему для запуска и регулирования производственных операций, таких как обработка и хранение.
Эта модель моделирует оборот канбанов двух типов: канбанов отпуска и канбанов обработки.
Канбаны изъятия управляют запасами. Канбаны отпуска предоставляют право на отпуск позиций у поставщиков позиций для пополнения запаса. Заводские работники не могут удалить канбан отпуска из позиции в существующем запасе до тех пор, пока позиция не будет израсходована. В процессе производства количество канбанов отпуска, выпущенных для определенного типа позиций, фиксировано. Это ограничивает размер запасов для этого типа позиции.
Рабочие канбаны управляют производством. Канбаны, работающие в процессе производства, предоставляют право на производство деталей определенного типа и количества. После изготовления детали заводские рабочие не могут удалить канбан обработки из детали до тех пор, пока деталь не будет удалена для окончательной сборки. В процессе производства количество канбанов, отпускаемых для определенного типа позиций, является фиксированным. Это ограничивает количество позиций, обрабатываемых поставщиком позиций.
Циркуляция канбанов отвода для части А моделируется следующими блоками и подсистемами:
Блок получателя ресурсов с меткой Получить канбан отпуска в подсистеме поставщика позиции A
Блок Releaser ресурсов с меткой Деблокировать вывод Канбан A в подсистеме линии сборки
Блок пула ресурсов с меткой Вывод Канбан А
На рисунках ниже показаны подсистема поставщика детали A и подсистема сборочной линии.
Во время моделирования блок «Получить канбан отпуска» в подсистеме поставщика позиции A должен получить канбан отпуска перед транспортировкой позиции A и ее хранением для окончательного монтажа. При расходовании позиции A на складе в конечном монтажном узле блок с меткой Деблокировать канбан отпуска A в подсистеме Линия сборки деблокирует канбан отпуска. Затем Канбан возвращается в блок Получить Канбан отпуска для пополнения запаса позиции А.
Циркуляция рабочих канбанов моделируется так же, как канбаны изъятия. Например, в подсистеме «Поставщик позиции A» блок «Получить работу в процессе» Канбан запрашивает канбан работы в процессе производства позиции A. После завершения и удаления позиции блок «Деблокирование работы в процессе» Канбан деблокирует канбан работы в процессе. Канбан возвращается к блоку «Получение незавершенного производства» для обеспечения возможности производства большего количества позиции A.
Модель использует пулы ресурсов для моделирования группы канбанов. Сведения об этом методе см. в разделе Выделение ресурсов из нескольких пулов.
Система производства Канбана позволяет сократить затраты и отходы за счет ограничения запасов незавершенного производства и готовой продукции. Однако при колебании спроса на продукты отсутствие запасов может привести к отклонению заказов.
Эта модель моделирует сокращенные заказы, вызванные сезонными колебаниями спроса. В Generate Production Orders подсистема, блок выходного переключателя с меткой Place Orders использование First port that is not blocked в качестве критерия переключения. Во время моделирования блок пытается отправить заказ Assembly Line подсистема. Если запас готового продукта пуст, то маркируется блок Fill Production Order в Assembly Line подсистема не принимает этот заказ. Блок с меткой Place Orders затем удаляет этот порядок, пересылая его в блок приемника объекта с меткой Dropped Orders.
Во время моделирования подсистема отображения данных отображает следующие области для отображения производительности производственной системы:
Часть A Отставание Канбана при выводе средств
Часть B Вывод средств из журнала Канбан
Номер обрабатываемой детали A
Номер обрабатываемой части B
Количество продуктов в окончательной сборке
Номер детали A в хранилище
Номер части B в хранилище
Спрос на продукцию
Количество отклоненных заказов
Количество выполненных заказов
Блок отображения на корневом уровне модели предоставляет числовое представление количества выполненных заказов и количества отброшенных заказов.
(Только для использования с продуктивной моделью)
Откройте диалоговое окно конфигурации потребности в продукте, дважды щелкнув блок конфигурации в цветной области «Дистрибьютор». Изменение спроса на продукт путем изменения параметра Ежедневный спрос на продукт в каждом месяце года в этом диалоговом окне.
Откройте диалоговое окно конфигурации системы Канбан путем двойного щелчка по блоку конфигурации в цветной области Производственная система. Измените количество канбанов отпуска и канбанов обработки, выпущенных для продуктивной системы, путем изменения параметров в этом диалоговом окне.
Откройте диалоговое окно конфигурации производственных возможностей путем двойного щелчка по блоку конфигурации в цветной области «Производственная система». Измените время изготовления, транспортировки и сборки деталей или конечных продуктов, изменив параметры в этом диалоговом окне.
Откройте диалоговое окно конфигурации для поставщиков материалов путем двойного щелчка по блоку конфигурации в цветной области «Поставщик материалов». Измените время производства и поставки сырья, изменив параметры в этом диалоговом окне.
Модель с исходной конфигурацией представляет систему производства Канбана со значительными потерями продаж в месяцах, когда спрос находится на пике. Анализ результатов моделирования предлагает решения для решения этой проблемы.
Следующие шаги показывают, как разрабатываются решения.
Шаг 1: Выполните моделирование с использованием исходной конфигурации. Как показано на рисунках ниже, объем, обозначенный «Количество отклоненных заказов», указывает на то, что производственная система испытывает значительные потери в продажах между 90 и 150 днями года. Сравнение этого результата с объемом, обозначенным как Спрос на продукт, указывает на то, что потеря продаж происходит, когда спрос на продукт находится на пике.
Шаг 2: Сравнение спроса в пиковый сезон с предложением продукта указывает на то, что сборочная линия не обеспечивает достаточную производственную способность. В соответствии с объемом, обозначенным как «Спрос на продукцию» (см. рисунок выше), ежедневно в период между 90 и 150 днями требуется 10 продуктов. В противоположность этому, как показывает объем, обозначенный как Количество продуктов в окончательной сборке (см. рисунок ниже), в тот же период времени в производстве ежедневно находится только около 5 - намного меньше, чем количество востребованного.
Шаг 3: Дальнейшее наблюдение за результатами моделирования указывает на то, что запас позиции B недостаточен в пиковый сезон. Как показано в области «Номер позиции B на складе» (см. рисунок ниже), запас пуст в пиковый сезон. Это объясняет недостаточность производственных возможностей при окончательной сборке - сборочная линия не оснащена достаточным количеством детали B.
Шаг 4: Результаты моделирования, связанные с частью B, показывают, что использование канбанов изъятия для части B является низким в пиковый сезон. Это отображается в области «Номер позиции B Вывод канбана в использовании», показанной на рисунке ниже.
Использование канбанов отпуска уменьшается, когда линия сборки запрашивает пополнение запаса, но поставщик позиции не отвечает на этот запрос вовремя. Это приводит к анализу производственных возможностей части B в пиковый сезон года.
Шаг 5: Визуальные наблюдения на предыдущих этапах предполагают такой количественный анализ:
В соответствии с обозначенным объемом работ Product Demand, десять конечных продуктов требуются ежедневно в пиковый сезон.
Поскольку 1 конечный продукт собирается из одной части В и одной части А, для полного удовлетворения потребности требуется десять частей В для окончательной сборки в день. То есть:
Part B demand = 10 /day
В соответствии с конфигурациями производственных возможностей, поставщику позиции требуется 1,5 дня для производства одной позиции B. В соответствии с конфигурациями системы Канбан для позиции В. Это ограничивает максимальное число позиций, производимых параллельно, 12. Таким образом, максимальная производительность части В составляет:
Maximal part B production rate = 12/1.5 = 8 /day
Этап 6: Сравнение спроса и максимальной производительности части B указывает на недостаточность производственных мощностей. Два возможных решения:
Для получения возможности параллельного производства большего количества позиций выполните дополнительные канбаны обработки для позиции B. Для увеличения максимальной производительности части В до уровня выше 10 выпустите еще не менее 3 канбанов.
Сокращение производственного цикла части B для увеличения производительности. Производственный цикл должен быть сокращен не менее чем на 0,3 дня для достижения требуемой производительности.
Шаг 7: Для проверки решения 1 реконфигурируйте систему Канбан, увеличив число Канбанов в процессе работы для позиции B до 15. Результаты моделирования показывают, что при таком обновлении пятнадцать частей B производятся параллельно (см. объем, обозначенный «Номер части B в процессе» ниже). Как указано в области «Количество отброшенных заказов», увеличение поставки по позиции B исключает возникновение отброшенных заказов.
Для проверки решения 2, начиная с первоначальной конфигурации, измените конфигурацию производственных возможностей, сократив время, необходимое для создания параметра детали B, до 1.2 день. С увеличением производственных возможностей ежедневно производится сборка 10 конечных продуктов (см. объем, обозначенный «Количество продуктов» в разделе «Окончательная сборка» ниже). Как показано в области «Количество отклоненных заказов» ниже, такая производственная способность может полностью удовлетворить спрос на продукцию, что не приведет к потере продаж в течение года.
Приведенные выше шаги позволяют выяснить первопричину потери продаж из-за сезонных колебаний спроса на продукцию. Количественный анализ предлагает два решения для реагирования на такие колебания спроса. Моделирование проверяет, что оба решения действительно могут помочь производственной системе избежать сезонных потерь продаж.
Генератор объектов | Сервер сущностей | Очередь | Приобретатель ресурсов | Пул ресурсов | Средство освобождения ресурсов