Üzemszervezés
Logisztikai szimulációs módszerek
Dr. Juhász János
Logisztikai szimulációs módszerek Integrált, rugalmas gyártórendszerek tervezésénél használatos szimulációs módszerek A sztochasztikus külső-belső tényezőknek kitett folyamatok vizsgálata (analitikus módszerekkel nem vagy bonyolult módon leírható folyamatok)
Logisztikai szimulációs módszerek A logisztikai rendszerek főszereplői: • Megrendelő • Gyártó Mindkettő sztochasztikus módon viselkedik, ezért szükséges a megrendelő és a gyártó között raktározásra. A raktározás feladata a kiegyenlítés: • a gyártó kapacitás egyenletes kihasználása • a rendelési igények gyors kiszolgálása
Gyártó
Raktár
Megrendelő
Logisztikai szimulációs módszerek Az ideális logisztikai rendszer (termelés szempontjából): • A gyártás kapacitásait teljesen (100%) kihasználjuk. • A rendelések kiszolgálása időveszteség nélkül. • Nincs raktározás a gyártás és a rendelés között. • „Push up” termék értékesítés. Csak akkor létezhetne, ha az igényeket és a befolyásoló tényezőket előre ismernénk. Mivel nem valósítható meg, így • a rendszerek működéséről adatokat gyűjtünk, • a befolyásoló tényezőket, paramétereket valószínűségi változókkal helyettesítjük, és szimulációs módszereket alkalmazunk.
Logisztikai szimulációs módszerek Egyszerű példa A rendelés rendelés felvétel gyártás szállítás
B rendelés rendelés felvétel gyártás szállítás
t tA
tB
1. A termékek gyártása a megrendelés után kezdődik, a B rendelés várakozik, amíg az A gyártása befejeződik 2. A gyártás folyamatos, a kész termékek raktáron várakoznak, amíg megrendelés nem érkezik. 3. A két terméket párhuzamosan gyártjuk, az éppen nem használt gépek várakoznak.
Logisztikai szimulációs módszerek 1. A termékek gyártása a megrendelés után kezdődik, a B rendelés várakozik, amíg az A gyártása befejeződik MA
MB
2. A gyártás folyamatos, a kész termékek raktáron várakoznak, amíg megrendelés nem érkezik. MA
MB
3. A két terméket párhuzamosan gyártjuk, az éppen nem használt gépek várakoznak. MA
MB
Logisztikai szimulációs módszerek Várakozás A. Megrendelő Az erőforrások az előző termék gyártásával vannak lekötve B. Termék A gyártás folyamatos, azonban a rendelések sztochasztikusan érkeznek C. Termelő berendezés A gyártási kapacitásuk nincs folyamatosan igénybe véve.
Logisztikai szimulációs módszerek Cél a várakozási idők minimalizálása Optimum kritérium: a cég aktuális céljaitól, a gyártás, értékesítés piaci helyzetétől függ – nem általánosítható Túl sok sztochasztikus paraméter, ezért analitikus módszerek gazdaságosan nem alkalmazhatók. A kihasználtsági tényező és a várakozási idő kapcsolata: Várakozási idő
100%
Kihasználtság
Logisztikai szimulációs módszerek Amikor a valós rendszer működésének analitikus leírása, megfigyelése, kísérletek lefolytatása nem lehetséges, gyakran modelleket alkalmazunk. Modellek csoportosítása
Logisztikai szimulációs módszerek A szimuláció definíciója: A valós rendszer virtuális másolata, amely lehetővé teszi a valós rendszer és alkotó elemei viselkedésének megfigyelését, mérését a modellben szereplő tulajdonságok alapján. Vizsgálhatóvá teszi a modellben szereplő elemek működését.
Logisztikai szimulációs módszerek A matematikai szimulációs modellek csoportosítása: • •
Statikus: egy konkrét állapotot vizsgál Dinamikus: folyamatot vizsgál
•
Determinisztikus: a bemeneti adatok ismertek és az adott bemenetre mindig ugyanazt a viselkedést mutatja Sztochasztikus: a bemeneti adatok és a rendszer viselkedése véletlenszerű tényezőket is tartalmaz
•
• •
Véges idejű Végtelen idejű
• •
Folytonos Diszkrét
Logisztikai szimulációs módszerek A szimulációs módszerek lépései: • • • • • • • • • • • •
A feladat leírása Információk összegyűjtése Törvényszerűségek feltárása A lehetséges megoldások feltérképezése A rendszer leírása (CAD eszközök) A modell építése Az ellenőrzés és megerősítés A szimulációs program futtatása A valós rendszer bemenő adatainak alkalmazása Kísérletek Elemzések és következtetések Az eredmények bemutatása és dokumentálása
Logisztikai szimulációs módszerek A logisztikai szimulációs módszerek alkalmazásának fő céljai: • • •
Működés folyamatának megismerése Változatok összehasonlítása A várakozási idők megállapítása
Logisztikai rendszerek szimulációja: • Szimulációs programcsomagok: • LabView, Vissim •
Szimulációs nyelvek: • Enterprise Dynamics, ARENA, Taylor II
Logisztikai szimulációs módszerek Szimuláció fő alkalmazási területei: • • • • • • • •
Termelési eszközök beillesztése a meglévő rendszerbe Új termelési rendszer vizsgálata Gyártási kapacitás és kapacitáskihasználás fejlesztése Készletgazdálkodás fejlesztése Sorbanállási és várakozási idők csökkentése Foglaltság, kihasználtság vizsgálata Ütemezési folyamatok elemzése Szállítási biztonság fokozása
A szimuláció és a vállalatirányítási rendszerek összekapcsolása
Logisztikai szimulációs módszerek Szimulációs példák (filmek) Elrendezés tervezés: – Karosszéria javító műhely
Integrált, rugalmas gyártó és komissiózó rendszerek: – – – –
ED 8.1 Solidworks (LabView) ED Production ED Logistics
Forgalomirányítás – Car Park Guidance System (VISSIM) – Automated Parking System (VISSIM) – Complex Intersection (VISSIM)
Logisztikai szimulációs módszerek Esettanulmányok: •
LabView – Tartály folyadékszint: Basic(film)
•
ED – Packing – Work\Examples\Tutorial Models\conveyor4
•
VISSIM – Jelzőlámpás irányítás
