Этот пример показывает промышленную систему, которая использует канбаны для управления производственными операциями. Анализ результатов симуляции подчеркивает проблемы в системе и предлагает способы улучшить ее эффективность.
Смоделированная промышленная система включает двух поставщиков деталей и линии сборки. Поставщики позиций используют сырье для производства деталей. Готовые детали транспортируются в сборку линии для изготовления конечных продуктов. Завершённые продукты поставляются дистрибьюторам для заполнения производственных порядков.
На верхнем уровне модели:
Подсистема Генерация производственных порядков моделирует генерацию производственных порядков.
Подсистема сборочных линий заполняет производственный порядок путем сборки двух типов деталей (называемых деталью A и деталью B) в конечные продукты.
Подсистема Поставщик Позиции А и Подсистема Поставщик Позиции B производят детали, необходимые для окончательного монтажа.
Подсистема Поставщик Материал А и Подсистема Поставщик Материал B пополняют сырье, используемое во время производства деталей.
«Канбан» происходит от японского слова «вывеска». Промышленная система Канбан - это выдвижная система, определяющая ее производство в соответствии с фактической потребностью клиентов. Эти системы используют канбаны как сигналы спроса, которые распространяются через промышленную систему, чтобы инициировать и регулировать производственные операции, такие как обработка и хранение.
Эта модель моделирует обращение двух типов канбанов: вывод канбанов и работа в процессе канбанов.
Канбаны вывода управляют запасами. Канбаны вывода предоставляют право отпуска позиций у поставщиков позиций для пополнения запасов. Работники завода не могут удалить канбан отпуска из позиции в существующем запасе до тех пор, пока позиция не будет использована. Во время производства количество канбанов вывода, выпущенных для типа деталей, фиксируется. Это ограничивает размер запаса для этого типа позиции.
Рабочие канбаны управляют производством. Канбаны незавершенного производства предоставляют право на изготовление деталей в указанном виде и количестве. После производства детали рабочие завода не могут удалить рабочий канбан из детали до тех пор, пока деталь не будет выведена для окончательного монтажа. Во время производства фиксируется количество канбанов незавершенного производства, выданных для определенного типа деталей. Это ограничивает количество позиций, обрабатываемых поставщиком позиций.
Циркуляция канбанов вывода для части А моделируется следующими блоками и подсистемами:
Блок Resource Acquirer, помеченный как Получение вывода Канбана в Подсистеме Поставщика Части А
Блок Resource Releaser с меткой Release Draval Kanban A в подсистеме сборочных линий
Блок пула ресурсов маркирован Выводом Канбана A
На рисунках ниже показаны подсистема поставщика и подсистема сборочных линий.
Во время симуляции блок, помеченный как Получение Канбана Вывода в Подсистеме Поставщика Позиции A, должен получить канбан вывода до транспортировки и хранения детали A для окончательного монтажа. Когда деталь A, находящаяся на складе, используется в окончательной сборке, блок, помеченный как Release Draval Kanban A в подсистеме сборочных линий, освобождает канбан вывода. Затем канбан возвращается к блоку «Получить вывод канбана», чтобы разрешить пополнение запаса позиции А.
Циркуляция незавершенных канбанов моделируется так же, как вывод канбанов. Для примера в Подсистеме Поставщика Части A блок, помеченный как Получение Работы в процессе Канбан, запрашивает канбан работы в процессе при создании детали A. После завершения и вывода детали, блок, помеченный Релизом Канбан Работы в Процессе, освобождает канбан работы в процессе. Затем канбан возвращается к блоку, помеченному как Получить работу в процессе Канбана, чтобы разрешить производство большего количества части А.
Модель использует Resource Pools, чтобы смоделировать группу канбанов. Чтобы узнать об этом методе, смотрите Распределение ресурсов из нескольких пулов.
Промышленная система канбан снижает затраты и отходы за счет ограничения запасов обрабатываемого запаса и готовых продуктов. Однако, когда спрос на продукт колеблется, отсутствие запасов может привести к падению порядков.
Эта модель моделирует падающие порядки, вызванные сезонными колебаниями спроса. В Generate Production Orders подсистема, блок Output Switch с меткой Place Orders использует First port that is not blocked как его критерий переключения. Во время симуляции блок пытается отправить порядок в Assembly Line подсистема. Если запас готового продукта пуст, блок помечается Fill Production Order в Assembly Line подсистема не принимает этот порядок. Блок с меткой Place Orders затем отбрасывает этот порядок, пересылая его в маркированный блок Entity Sink Dropped Orders.
Во время симуляции подсистема Отображение отображает следующие возможности, чтобы показать эффективность промышленной системы:
Часть А Вывод Канбана Отставание
Часть B Вывод Канбана Отставание
Количество обрабатываемой части A
Количество обрабатываемой части B
Количество продуктов в окончательной сборке
Количество частей A в хранилище
Количество частей B в хранилище
Потребность в продукте
Количество сброшенных порядков
Количество выполненных порядков
Блок Display на корневом уровне модели обеспечивает численное представление количества выполненных порядков и количества сброшенных порядков.
(Для использования только с живой моделью)
Откройте диалоговое окно строения потребности в продукте, дважды кликнув по блоку Configuration в цветной области, обозначенной как Дистрибьютор. Изменение спроса на продукт путем изменения ежедневного спроса на продукт в каждом месяце года, параметра в этом диалоговом окне.
Откройте диалоговое окно строения системы Канбан путем двойного щелчка по блоку Configuration в цветной области, обозначенной как Производственная система. Измените количество канбанов вывода и незавершенных канбанов, выпущенных для промышленной системы путем изменения параметров в этом диалоговом окне.
Откройте диалоговое окно строения производственной возможности путем двойного щелчка по блоку Configuration в цветной области, обозначенной как Производственная система. Измените время производства, транспортировки и сборки деталей или конечных продуктов путем изменения параметров в этом диалоговом окне.
Откройте диалоговое окно строения для поставщиков материалов путем двойного щелчка по блоку Configuration в цветной области, обозначенной как Поставщик материала. Измените время производства и поставки сырья путем изменения параметров в этом диалоговом окне.
Модель с исходным строением представляет собой промышленную систему канбан со значительными потерями продаж в месяцах, когда спрос находится на пике. Анализ результатов симуляции предлагает решения для решения этой проблемы.
Следующие шаги показывают, как разрабатываются решения.
Шаг 1: Запустите симуляцию с помощью исходного строения. Как показано на рисунках ниже, возможности «Количество сброшенных порядков» указывает, что промышленная система страдает от значительных потерь продаж в период между 90 и 150 днями года. Сравнение этого результата с возможностями, обозначенной как Спрос на продукт, указывает, что потеря продаж происходит, когда спрос на продукт находится на пике.
Шаг 2: Сравнение спроса в пиковый сезон с поставкой продукта показывает, что линия сборки не обеспечивает достаточных производственных возможностей. В соответствии с возможностями, обозначенной как «Спрос на продукт» (см. рисунок выше), ежедневно в период с 90 по 150 день требуется 10 продуктов. В отличие от этого, как видно из возможностей, обозначенного «Количество продуктов в окончательной сборке» (см. рисунок ниже), за тот же период времени в производстве ежедневно находится только около 5 единиц продукции - гораздо меньше, чем количество спроса.
Шаг 3: Дальнейшее наблюдение результатов симуляции указывает, что инвентаризация части B недостаточна в пиковый сезон. Как показано в возможности, обозначенной Номер части B на складе (см. рисунок ниже), запасы пусты в пиковое время года. Это объясняет неадекватность производственных возможностей при окончательной сборке - линия сборки не обеспечивается достаточной деталью B.
Шаг 4: Результаты симуляции, относящиеся к части B, указывают, что использование канбанов вывода для части B является низким в пиковом сезоне. Этот параметр отображается в возможностях, обозначенной как Номер компонента B Вывод Канбана при использовании, показанной на рисунке ниже.
Использование канбанов вывода уменьшается, когда сборочная линия запрашивает пополнение, но поставщик детали не отвечает на этот запрос вовремя. Это приводит к анализу производственных возможностей части B в пиковый сезон года.
Шаг 5: Визуальные наблюдения на более ранних шагах предполагают этот количественный анализ:
Согласно возможностей, обозначенной Product Demand, десять конечных продуктов требуются ежедневно в пиковый сезон.
Поскольку 1 конечный продукт собирается из одной Части B и одной Части A, для полного удовлетворения потребности необходимо десять Частей B для окончательной сборки в день. То есть:
Part B demand = 10 /day
Согласно строений производственных возможностей, поставщику детали требуется 1,5 дней, чтобы произвести одну часть B. Согласно строений системы Канбан, 12 канбаны в процессе производства выпускаются для части B. Это ограничивает максимальное количество деталей, произведенных параллельно с 12. Таким образом, максимальная скорость производства части B является:
Maximal part B production rate = 12/1.5 = 8 /day
Шаг 6: Сравнение спроса и максимальных темпов производства части B указывает на неадекватность производственных мощностей. Два возможных решения:
Выдайте больше канбанов в процессе работы для детали B, чтобы можно было производить больше деталей параллельно. Чтобы увеличить максимальный дебит части B до уровня выше 10, выдайте, по меньшей мере, еще 3 канбана в технологическом процессе.
Уменьшите производственный цикл части B для увеличения производительности. Производственный цикл должен сократиться не менее чем на 0,3 дня для достижения требуемого уровня производства.
Шаг 7: Чтобы проверить решение 1, перенастройте систему Канбан, увеличив Количество незавершенных канбанов для параметра части B до 15. Результаты симуляции показывают, что с таким обновлением пятнадцать частей B производятся параллельно (см. возможности, обозначенную номером части B в процессе ниже). Как указано в возможностях «Количество сброшенных порядков», увеличение предложения части B устраняет вхождение сброшенных порядков.
Чтобы проверить решение 2, начиная с исходного строения, перенастройте производственную возможность, сократив время, необходимое для создания параметра детали B, до 1.2 день. С увеличением производственных возможностей 10 конечных продуктов ежедневно находятся в сборке (см. область видимости, обозначенную как Количество продуктов в окончательной сборке ниже). Как проиллюстрировано в приведенном ниже разделе «Количество сброшенных порядков», такие производственные возможности могут полностью удовлетворить спрос на продукт, что не приведет к потере продаж в течение года.
Вышеуказанные шаги исследуют первопричину потери продаж из-за сезонных колебаний спроса на продукт. Количественный анализ предполагает два решения для реагирования на такие колебания спроса. Симуляция проверяет, что оба решения действительно могут помочь промышленной системе избежать сезонных потерь продаж.
Entity Generator | Сервер сущности | Очередь | Приобретатель ресурсов | Пул ресурсов | Ресурс Releaser
