Po íta ová simulace ve firm Škoda Auto užitá jako nástroj pro optimalizaci zásobování výrobních linek. Simulace v plánování výroby, Ing. Ji í Što ek, Ph.D. 30.1.2012
Co je to simulace Simulace je napodobení dynamického systému modelem, v n mž lze snadno experimentovat. Cílem je získání poznatk aplikovatelných poté ve skute nosti. (další význam) Simulace se pojí s p ípravou, provedením a vyhodnocením cílených experiment pomocí simula ního modelu. (sm rnice VDI 3633)
2
Po íta ová simulace ve ŠKODA AUTO, VPS3/2, Ji í Što ek, 30.1.2012
Za azení a spolupráce VPS3/2 V Výroba a logistika
VP Plánování zna ky
VPS ízení plánování zna ky
VPS3 Servis plánování
Dodavatelé simula ních SW: Realizace simula ních studií pro odd lení: › Koncepce závodu a ízení výroby › Projektování výrob sva oven, lakoven, montáží a agregát › Projektování dopravníkové techniky a materiálového toku › Projektování interní logistiky › Závodová logistika › ...
Spolupráce s externími firmami: › nedostatku vlastních kapacit › spolupráce p i ov ování výsledk simulací dodavatele › chyb jícího know-how v oblasti ešené problematiky
› školení › support › vývoj
Koncernová spolupráce: › VW Wolfsburg › AUDI Ingolstadt
VDA: › Standardy › Arbeitsgruppe Ablaufsimulation
Vysoké školy: Aktivity pro studenty: › diplomové a praktikantské práce, › semestrální projekty, › studijní praxe, pobyty a exkurse.
VPS3/2 Simulace v plánování výroby IT – Škoda Auto: › instalace SW › licen ní poplatky
3
;
VPS3/7: › integrování simulace v rámci konceptu DF › nákup nových aplikací
Po íta ová simulace ve ŠKODA AUTO, VPS3/2, Ji í Što ek, 30.1.2012
Aktivity v oblasti v dy a ostatní spolupráce: › postgraduální studiu, ešení projekt , › granty, výzkum.
Milníky využívání simulace ve ŠKODA AUTO Od 2007 integrace simulace v rámci konceptu DF, standardizace prvk a procedur, vývoj centrální aplikace pro analýzu dat, racionalizace, zefektivn ní pr hu simulací.
Do 2002 ešení simula ních studií externí firmou, tšinou ve fázi detailního plánování.
2002
2007
Od 2002 koncept centrální podpory pro jednotlivé útvary plánování nové výroby, simula ní projekt ešen od fáze konceptu až po náb h nové výroby, využívání externích pracovník v p ípad nedostatku vlastního personálu, simula ní projekty ešeny již intern , intenzivní spolupráce s univerzitami, aplikování a vývoj nových metodik.
4
Po íta ová simulace ve ŠKODA AUTO, VPS3/2, Ji í Što ek, 30.1.2012
2008
Od 2008 echod na simula ní software Plant simulation, standardizace podle metodik VW a VDA (Automotive Bausteinkasten).
Milníky využívání simulace ve ŠKODA AUTO Od 2007 integrace simulace v rámci konceptu DF, standardizace prvk a procedur, vývoj centrální aplikace pro analýzu dat, racionalizace, zefektivn ní pr hu simulací.
Do 2002 ešení simula ních studií externí firmou, tšinou ve fázi detailního plánování.
2002
2007
Od 2002 koncept centrální podpory pro jednotlivé útvary plánování nové výroby, simula ní projekty ešeny již intern , simula ní projekt ešen od fáze konceptu až po náb h nové výroby, využívání externích pracovník v p ípad nedostatku vlastního personálu, intenzivní spolupráce s univerzitami, aplikování a vývoj nových metodik.
5
Po íta ová simulace ve ŠKODA AUTO, VPS3/2, Ji í Što ek, 30.1.2012
2008
Od 2008 echod na simula ní software Plant simulation, standardizace podle metodik VW a VDA (Automotive Bausteinkasten).
Milníky využívání simulace ve ŠKODA AUTO Od 2007 integrace simulace v rámci konceptu DF, standardizace prvk a procedur, vývoj centrální aplikace pro analýzu dat, racionalizace, zefektivn ní pr hu simulací.
Do 2002 ešení simula ních studií externí firmou, tšinou ve fázi detailního plánování.
2002
2007
Od 2002 koncept centrální podpory pro jednotlivé útvary plánování nové výroby, simula ní projekt ešen od fáze konceptu až po náb h nové výroby, využívání externích pracovník v p ípad nedostatku vlastního personálu, simula ní projekty ešeny již intern , intenzivní spolupráce s univerzitami, aplikování a vývoj nových metodik.
6
Po íta ová simulace ve ŠKODA AUTO, VPS3/2, Ji í Što ek, 30.1.2012
2008
Od 2008 echod na simula ní software Plant simulation, standardizace podle metodik VW a VDA (Automotive Bausteinkasten).
Milníky využívání simulace ve ŠKODA AUTO Od 2007 integrace simulace v rámci proces DF, standardizace prvk a procedur, vývoj centrální aplikace pro analýzu dat, racionalizace, zefektivn ní pr hu simulací.
Do 2002 ešení simula ních studií externí firmou, tšinou ve fázi detailního plánování.
2002
2007
Od 2002 koncept centrální podpory pro jednotlivé útvary plánování nové výroby, simula ní projekt ešen od fáze konceptu až po náb h nové výroby, využívání externích pracovník v p ípad nedostatku vlastního personálu, simula ní projekty ešeny již intern , intenzivní spolupráce s univerzitami, aplikování a vývoj nových metodik.
7
Po íta ová simulace ve ŠKODA AUTO, VPS3/2, Ji í Što ek, 30.1.2012
2008
Od 2008 echod na simula ní software Plant simulation, standardizace podle metodik VW a VDA (Automotive Bausteinkasten).
Využití simulace v jednotlivých fázích projektu
8
Po íta ová simulace ve ŠKODA AUTO, VPS3/2, Ji í Što ek, 30.1.2012
íklady z praxe Koncept
Hrubé projektování
Detailní projektování
Náb h Výroby
› Simula ní model: › „KONCEPT DODÁVEK DÍL PRO MONTÁŽNÍ LINKU“ › Požadavek zákazníka: › Ov ení funk nosti navrhovaného konceptu. › Stanovit kapacitu skladových ploch pro za azení nového produktu do výroby. ›
Díl í cíle: › kapacit p epravního prost edku, › stanovení po tu palet a díl pro sklad a pracovišt p i inicializaci.
9
Po íta ová simulace ve ŠKODA AUTO, VPS3/2, Ji í Što ek, 30.1.2012
Sériová výroba
Model „Koncept dodávek díl
pro montážní linku“
Prvky pro nastavení modelu a definování logiky jeho ízení. Vymezení systémové hranice (vstup, výstup)
Na vstupu definován výrobní program a sekvence.
10
Po íta ová simulace ve ŠKODA AUTO, VPS3/2, Ji í Što ek, 30.1.2012
Montážní linka je definována › výrobním taktem, › p estávkami, › poruchami.
Model „Koncept dodávek díl
pro montážní linku“
Prvek pro kanbanové dodávky.
Palety ur ené k zásobování. Rozmístn ní palet není definováno – fáze konceptu. Pro každý typ dílu jsou na pracovišti dv palety
Díly p irazeny na základ popisu vozu – definováno pomocí tabulky. 11
Po íta ová simulace ve ŠKODA AUTO, VPS3/2, Ji í Što ek, 30.1.2012
Model „Koncept dodávek díl
pro montážní linku“
ehled n kterých editovatelných položek kanbanového prvku: › po et kamionu k dispozici (1), › kapacita kamionu (2), › doba trvání p epravy asem manipulace (3), › zp sob uskute ní asu dodání (4), › tabulka dodávaných dílu (5) › ozn. dílu a palet, › kapacita palet a dopravního prost edku, › ozn. cílového skladu pro jednotlivé díly, › hodnota pojistné zásoby. 5
12
Po íta ová simulace ve ŠKODA AUTO, VPS3/2, Ji í Što ek, 30.1.2012
1
2
3 4
Koncept dodávek díl
pro montážní linku
Sledované výstupy: dosažení výrobního programu (denní produkce, sm nová produkce), stav zásob jednotlivých díl , celková kapacita skladu (v etn prázdných palet) apod. Vizualizace modelu:
*(video se spustí po kliknutí na obrázek) 13
Po íta ová simulace ve ŠKODA AUTO, VPS3/2, Ji í Što ek, 30.1.2012
íklady z praxe Koncept
Hrubé projektování
Detailní projektování
Náb h Výroby
Sériová výroba
› Simula ní model: › „ZÁSOBOVANÍ LINEK V ZÁVISLOSTI NA POŽADOVANÉ PRODUKCI“ › Požadavek zákazníka: › Ov ení navrhované zm ny požadované produkce. › Stanovit po et taha
v závislosti na požadované produkci tak, aby nedocházelo
k blokování linek v d sledku zpožd ní dodávek materiálu. ›
Díl í cíle: › Stanovení asového vytížení souprav. › Stanovení po tu p epravovaných palet.
14
Po íta ová simulace ve ŠKODA AUTO, VPS3/2, Ji í Što ek, 30.1.2012
Model „Zásobovaní linek v závislosti na požadované produkci“ Linka agregátu
Linka p ední ásti vozu
Hlavní montážní linka
Linka dve í
Linka p ístrojové desky
Linka p ístrojové desky
Linka p ední ásti vozu
Hlavní montážní linka
Linka dve í
Centrální sklad
Linka agregátu ROOMSTER YETI / SUPERB 15
Po íta ová simulace ve ŠKODA AUTO, VPS3/2, Ji í Što ek, 30.1.2012
Model „Zásobovaní linek v závislosti na požadované produkci“ epravní komunikace: › pro zavážení obou linek jsou stanoveny trasy T1, T2, T3, › soupravy navážejí materiál na jednotlivá místa zástavby vždy pouze podél jedné trasy.
trasa T1 trasa T2 trasa T3 jízdní souprava (taha + 3 vozíky) 16
Po íta ová simulace ve ŠKODA AUTO, VPS3/2, Ji í Što ek, 30.1.2012
Model „Zásobovaní linek v závislosti na požadované produkci“ ležité parametry zohledn né v modelu: layout haly a linek – rozmíst ní jednotlivých pracovišt a poloh sklad , epravní komunikace – T1,T2 a T3 výrobní program – denní produkce jednotlivých typ , sm nnost, p estávkové režimy, montážní díly, díly íslo dílu, místo zástavby (montážní takt/pracovišt ), místo pot eby, po et díl v palet , po et díl na jeden v z, etnost zástavby dílu v % -> zohledn no v rámci výrobního programu, rychlost taha , po et vozík /taha , technické asy související s manipulací s paletami (naložení, vyložení atp.), ízení odvolávek palet ze skladu a zavážení palet na linky – dle iTLS*. *iTLS – internes Transport-Leitsystem iTLS p ijímá požadavky na p ísun materiálu pro vysokozdvižné vozíky a taha e a tuto dopravní techniku také ídí, systém optimalizuje zavážení montážních linek tak, že u každého taktu hlídá spot ebu materiálu s nastaveným p edstihem (nyní 90 minut) a podle jeho spot eby automaticky odvolává ze sklad nový materiál a zárove ídí dopravní techniku tak, aby byl materiál na místo spot eby zavezen pokud možno práv v as. 17
Po íta ová simulace ve ŠKODA AUTO, VPS3/2, Ji í Što ek, 30.1.2012
Model „Zásobovaní linek v závislosti na požadované produkci“ Prezentace modelu
*(video se spustí po kliknutí na obrázek) 18
Po íta ová simulace ve ŠKODA AUTO, VPS3/2, Ji í Što ek, 30.1.2012
Model „Zásobovaní linek v závislosti na požadované produkci“ ehled provedených simula ních test (testy provedeny pro 4-týdenní produkci). TESTY A
– sou asná produkce Superb + Yeti Superb / Yeti
TESTY B
220 / den / 2 sm ny 170 / den / 3 sm ny
(150 Superb + 20 Yeti)
– maximální produkce Superb + Yeti + maximální produkce Roomster Roomster Superb / Yeti
19
(150 Superb + 10 Yeti)
– sou asná produkce Superb + Yeti + maximální produkce Roomster Roomster Superb / Yeti
TESTY C
160 / den / 3 sm ny
220 / den / 2 sm ny 470 / den / 3 sm ny
Po íta ová simulace ve ŠKODA AUTO, VPS3/2, Ji í Što ek, 30.1.2012
(270 Superb + 200 Yeti)
Model „Zásobovaní linek v závislosti na požadované produkci“ íklad provedeného simula ního testu: TESTY TESTYAA ––sou sou asná asnáprodukce produkceSuperb Superb++Yeti Yeti Superb / Yeti › Pr
160 / den / 3 sm ny
(150 Superb + 10 Yeti)
rná rychlost taha e = 6 km/h P et Po souprav
Blokace linky Superb + Yeti
Denní ztráta produkce Superb + Yeti
asová vytíženost souprav
MIN pr
› Pr
r MAX
MIN
pr
r MAX
1
ANO - 2,4 %
4,1
81 %
1
4,5
5
7
16
19
2
NE
0
45 %
1
3,8
5
7
15
21
3
NE
0
30 %
1
3,9
5
7
15
20
rná rychlost taha e = 8 km/h Po et souprav
Blokace linky Superb + Yeti
Denní ztráta produkce Superb + Yeti
asová vytíženost souprav
1
ano - 0,8 %
1,4
Po íta ová simulace ve ŠKODA AUTO, VPS3/2, Ji í Što ek, 30.1.2012
72%
Doba jízdy v minutách
Po et palet MIN pr
20
Doba jízdy v minutách
Po P et palet
1
4,3
r MAX
5
MIN
6
pr
r MAX
13
16
Model „Zásobovaní linek v závislosti na požadované produkci“ ehled provedených simula ních test s návrhem na realizaci: TESTY TESTYAA ––sou sou asná asnáprodukce produkceSuperb Superb++Yeti Yeti Superb / Yeti 160 / den / 3 sm ny
(150 Superb + 10 Yeti)
2 soupravy TESTY TESTYBB ––sou sou asná asnáprodukce produkceSuperb Superb++Yeti Yeti++maximálna maximální produkce Roomster Roomster 220 / den / 2 sm ny Superb / Yeti 170 / den / 3 sm ny (150 Superb + 20 Yeti) 3 soupravy TESTY TESTYCC ––maximální maximálníprodukce produkceSuperb Superb++Yeti Yeti++maximální maximálníprodukce produkceRoomster Roomster Roomster 220 / den / 2 sm ny Superb / Yeti 470 / den / 3 sm ny (270 Superb + 200 Yeti) 5 souprav 4 soupravy s rizikem 0,2 % blokace linky (odp. denní ztrát 1 produktu) 21
Po íta ová simulace ve ŠKODA AUTO, VPS3/2, Ji í Što ek, 30.1.2012
kuji.