برنامهريزي بر اساس شبيهسازي در کارخانه توليد کاشي
مديران کارخانه Koramic Dachprodukte GmbH در Langenzenn تصميم گرفتند برنامهريزي توليد کاشیهاي فرعي خود را طوري انجام دهند که بتوانند آن را با خط توليد کاشیهاي مسطح کف و بدنه يکپارچه سازند. به اين منظور Indusim GmbH يک مدل شبيهسازي طراحي نمود که مديران را از ثبات اجراي عمليات در کارخانه مطمئن میساخت و برنامه توليد بهينه را مشخص مینمود. اين مدل با استفاده از نرمافزار شبيهسازي Enterprise Dynamics ساخته شد.
معرفي
کارخانههاي مدرن توليد محصولات سفالي بايد محصولاتي با کيفيت بالا و قيمت مناسب عرضه کنند. با توجه به افزايش بهاي عوامل توليد (مواد اوليه، نيروي انساني و انرژي)، برنامهريزي در اين کارخانهها بايد بهگونهاي انجام گيرد که کارايي بالا، کارکرد صحيح و روان و توزيع و پشتيباني انعطافپذير را براي کارخانه به همراه داشته باشد. آنچه که به اين منظور مورد نياز است نه تجهيزات و ماشينآلات گرانقيمت در خط توليد، بلکه استراتژيهاي هوشمندانهاي است که امکان بهکارگيري موثر و انعطافپذير منابعي که از قبل موجود بودهاند و توليد طيف وسيعي از محصولات را به وجود آورد.
شبيهسازي برنامههاي توليد- مفاهيم
شرکت Koramic Dachprodukte GmbH تصميم گرفته است توليد کاشيهاي فرعي خود را که از کيفيت بالايي برخوردار است با خط توليد کاشيهاي کف و بدنه يکپارچه سازد. طراحي يک کوره پخت کاشي با استفاده از محصولي که ترکيبي از کاشيهاي فرعي و کاشيهاي مسطح کف و بدنه است اپراتورهاي کارخانه را با چالشهاي جدي مواجه نمود. آقاي M.Bar، مدير توليد کارخانه Langenzenn، معتقد بود تنها راهي که براي توليد محصولات مورد نظر با کيفيت بالا وجود دارد اين است که با بهکارگيري يک استراتژي مشخص کاشيهاي فرعي بين کاشيهاي استاندارد پراکنده شوند. از طرف ديگر صرفهجويي مورد انتظار در هزينههاي انرژي، بازسازي برنامهريزي شده را توجيه ميکرد.
توليد انواع مختلفي از کاشيهاي بدنه و فرعي در يک زمان و در يک کارخانه تنها با برنامهريزي دقيق و قابل اطمينان امکانپذير است. رويکردهاي آماري مانند استفاده از جداول نرم افزار Excel و موارد مشابه آن در شرايطي که تنوع محصولات کارخانه زياد باشد و برنامه جريان مواد در کارخانه دائماً تغيير نمايد چندان به کار نميآيند.
اهداف عمومي
به اين ترتيب شرکت Koramic و Lingl به عنوان مهندس معمار تصميم گرفتند با بهکارگيري شبيهسازي به عنوان يک رويکرد قابل اطمينان سطح برنامهريزیها را بالا ببرند و توالي عمليات را بهينهسازي نمايند. به اين منظور گروهي از کارشناسان شبيهسازي که در پروژههاي قبلي نيز شرکت Lingl را ياري نموده بودند براي مشارکت در اين پروژه انتخاب شدند. H.Simon، مدير بخش مهندسي در شرکت Lingl دليل انتخاب شبيهسازي را اينطور بيان ميکند: "هيچ ابزاري به اندازه يک مدل شبيهسازي مناسب قادر به پيشبيني رفتار پوياي يک کارخانه که برنامهريزي آن انجام گرفته نيست." اين شرکت همچنين بر اهميت ايجاد انگيزه براي توسعه استراتژيهاي راهبردي و آگاهيدهنده در مراحل اوليه برنامهريزي تأکيد دارد. اين استراتژيها امکان بررسي صحّت وروديها به مدل را فراهم ميآورند. همه اين ملاحظات از طريق کاهش هزينهها و افزايش قابليت اطمينان برنامهريزي موجب حفظ حقوق مشتري ميگردند.
به منظور استفاده بهينه از کوره پخت کاشي براي کاشيهاي فرعي لازم است برنامه ريزي اين ايستگاه کاري طوري انجام گيرد که با سيستم حمل و نقل کاشي در داخل کوره پخت جديد هماهنگي داشته باشند. حمل قطعات به درون کوره پخت و خارج از آن با استفاده از track ها امکانپذير است. کاشيهاي اضافي بايد در يک انبار به طور اتوماتيک ذخيره شوند تا به اين ترتيب هزينه تبديل ساختار به حداقل برسد. اما نکتهاي که بيش از هر چيز اهميت داشت اين بود که سفارشهاي برنامهريزي شده در چه زماني و با چه ترتيبي در کوره پخت قرار داده شوند. در اينجا تنها دو عامل محدودکننده وجود داشت: تنوع تعداد کاشيها در هر نوع محصول و فضاي محدودي که براي قرار دادن وسيل حمل کاشي به کوره پخت در اختيار بود. تهيه يک برنامه کاري براي تأمين يکنواخت کاشيهاي فرعي به درون کوره پخت به طوري که محدوديت به وجود نيايد در مراحل اوليه پروژه مورد توجه قرار داشت. در عين حال قطعات مورد نياز براي انواع محصولات بايد در زمان تعيين شده آماده باشند.
نتايج
همکاري نزديک اپراتورها، مهندسان و کارشناسان شبيهسازي اهداف شرکت را در بهکارگيري و جايگزيني برنامههاي توليدي مختلف محقق نمود. همه اين موارد در قالب يک مدل شبيهسازي يکپارچه شدند و اين مدل امکان بررسي و تحليل سناريوهاي پيشنهادي را با استفاده از آزمايشات مختلف فراهم ساخت. در نهايت سيستم شبيهسازي تهيه شده بر اساس انتظارات عمل نمود. برنامه توليد تهيه شده فعاليت پايدار کارخانه را در حداکثر ظرفيت تضمين ميکرد و کاشيهاي فرعي نيز به طور يکنواخت به درون کوره پخت تغذيه ميشدند. استراتژيهاي تعريف شده امکان دسترسي به قطعات مورد نياز هر محصول را فراهم ميآوردند و فضاي محدود پارکينگ نيز به شکل بهينه مورد استفاده قرار ميگرفت.
وضعيت کاري کارخانه در شريط خاص مانند توقف توليد، بروز مشکلات مختلف، تعطيلات و ... براي M.Dengler، مدير کارخانه در Langenzenn اهميت کليدي داشت. بر اين اساس استراتژيها در فاز برنامهريزي طراحي ميشدند و در مدل مورد آزمايش قرار ميگيرند. استراتژيهاي حاصل از نتايج شبيهسازي در برنامهريزي کنترل و بهبود کيفيت سيستمهاي کنترل الکتريکي به کار مي آيند.
با بهرهگيري از مزاياي شبيهسازي، کارخانه در مراحل اوليه توانست فعاليتهاي خود را به حالت بهينه نزديک سازد. همين امر شفافيت و اعتبار بيشتري به محاسبه هزينههاي کارخانه بخشيد. نتايج شبيهسازي، پروژه سرمايهگذاري را از نظر مالي کارآمد ساختند و همانطور که D.Beckert، مدير پروژه شرکت Koramic اشاره نموده است هزينههاي شبيهسازي در مقابل صرفهجويي که براي شرکت به همراه داشته بسيار ناچيز بوده است.
نتيجهگيري
مدتي است که شرکت Lingl تکنيک شبيهسازي را در زمينههاي گوناگون به کار ميگيرد. تجربه مثبتي که در اين پروژه به دست آمد شرکت Koramic و گروه Wienerberger را به استفاده گسترده از تکنيک شبيهسازي در پروژههاي آتي تشويق نموده است.
شکل 1: نماي کلي کارخانه، محوطه توليد کاشيهاي فرعي در سمت راست و کوره پخت کاشي به
همراه صفي از کاشيهاي مسطح کف و بدنه و کاشيهاي فرعي در سمت چپ
شکل2: جزئيات load و unload کاشيهاي فرعي، قطعات مورد نياز براي توليد
محصولات مختلف بايد در زمان مناسب آماده باشند.