JKL RENDSZEREK Korszerű logisztikai anyagáramlási rendszerek jellemzői. Anyagáramlási rendszerek szimulációs modellezése

Átírás

1 JKL RENDSZEREK Korszerű logisztikai anyagáramlási rendszerek jellemzői. Anyagáramlási rendszerek szimulációs modellezése Dr. Bohács Gábor Tanszékvezető, egyetemi docens

2 Az előadás tematikája Cím: Korszerű logisztikai anyagáramlási rendszerek jellemzői. Anyagáramlási rendszerek szimulációs modellezése Célkitűzés: Korszerű logisztikai anyagáramlási rendszerek műszaki komponenseinek bemutatása. A területen jelenleg zajló és a közeljövő legfontosabb trendjeinek áttekintése. Anyagáramlási rendszerek szimulációs modellezése (Miért és mire használunk szimulációs programokat a logisztikában?) Számonkéréshez:!

3 Logisztikai anyagáramlási rendszerek műszaki komponensei Anyagmozgatás definíciója Anyagok, áruk szervezett mozgatása, mely rövid távolságon, az anyag jellemzőinek megváltozása nélkül valósul meg.! Fejlődése EN: Material Handling DE: Fördertechnik

4 Anyagmozgató rendszer és a logisztika kapcsolata Anyagmozgatás Időre és relációra vonatkozó követelmények Anyagmozgatási szolgáltatások nyújtása Logisztika! Egy tipikus termelőüzemben az anyagmozgatásra a munkavállalók 24%-a hely 55%-a és az átfutási idő 80-85%-a jut. A termelésben az anyagmozgatás költsége 15-70%.

5 Anyagmozgatási alapfogalmak Szállított anyagok Darabáruk Ömlesztett anyagok Egységrak. nélkül Egységrakományozva Gázok Folyadékok Szilárd ömlesztett anyagok

6 Anyagmozgatási alapfogalmak Anyagmozgató gépek csoportosítása Anyagmozgató gépek! Folyamatos üzemű anyagmozgató gépek Szakaszos üzemű anyagmozgató gépek Emelőgépek Anyagmozgató gépek Segédberendezések Szállítógépek Rakodógépek

7 Anyagmozgatási alapfogalmak Anyagmozgató gépek csoportosítása Szállítópályák Conveyors Anyagmozgató gépek Láncos szállítópálya Hevederes szállítószalag Görgőspálya Csuklótagos szállítópálya... Daruk Cranes Forgódaru Bakdaru Híddaru Toronydaru... Targoncák Industrial trucks Homlokvillás targonca Kézi hidraulikus emelőkocsi Tolóoszlopos targonca... Kiegészítő anyagmozgató gépek Other equipment!

8 A szállítópályák jellemzői Ömlesztett anyagok és darabáruk szállítására egyaránt alkalmas Modulos rendszer felépítés Magas fokú automatizáció Rugalmatlan, sok helyet foglal Nagy kapacitású (db/h, t/h) Irányítási stratégia kialakításának fontossága! Görgőspálya Hevederes szállítószalag Serleges elevátor Függőkonvejor Függősínpálya

9 A daruk jellemzői Nagy teherbírás Rugalmas működés Nagy emelési magasság Fej feletti anyagmozgatás! Gumikerekes bakdaru Bakdaru Autódaru Forgódaru Mobil daru Felrakódaru Konténerdaru Önszerelő mobil daru Híddaru Lánctalpas daru

10 A targoncák jellemzői Közepes teherbírás Rugalmas működés Balesetveszélyes Rendkívül elterjedt! Elterjedtségük miatt a targoncákkal külön előadásban foglalkozunk.

11 Logisztikai anyagáramlási rendszerek fejlesztési területei Napjainkban a logisztikára a legnagyobb hatást a 4. ipari forradalom megjelenése gyakorolja

12 Logisztikai anyagáramlási rendszerek fejlesztési területei!

13 Logisztikai anyagáramlási rendszerek fejlesztési területei Kiberfizikai rendszerek megjelenése

14 Logisztikai anyagáramlási rendszerek fejlesztési területei Dolgok Internete Forrás: DHL: INTERNET OF THINGS IN LOGISTICS

15 Logisztikai anyagáramlási rendszerek fejlesztési területei Hálózatosodás Evolúció

16 Logisztikai anyagáramlási rendszerek fejlesztési területei Virtuális modell megléte

17 Logisztikai anyagáramlási rendszerek fejlesztési területei Virtuális / kiterjesztett valóság Forrás: Industrie 4.0 Innovationen für die Produktion von morgen

18 Logisztikai anyagáramlási rendszerek fejlesztési területei Moduláris komponensek az anyagáramlási rendszerek számára Forrás:ceittechinnovation.eu Forrás: Industrie 4.0 Innovationen für die Produktion von morgen Forrás:

19 Logisztikai anyagáramlási rendszerek fejlesztési területei Világszerte terjed

20 Anyagáramlási rendszerek szimulációs modellezése Szimuláció: Olyan számítógépes szimulációs modell elkészítését jelenti a valóságban lezajló folyamatok modellezése, ahol az egyes jellemzők modellezési pontossága a vizsgálatok céljainak megfelelő. A szimuláció célja: A valóság másának megalkotása a lényeges szempontok szerint, mielőtt bármilyen költséges változást végrehajtanánk a valós környezeten. A szimuláció kialakulása: gráfok, Petri-hálók, Monte-Carlo módszerek, szimulációs célszoftverek!

21 Anyagáramlási rendszerek szimulációs modellezése Monte Carlo szimulációk A Monte-Carlo-módszer egy olyan sztochasztikus szimulációs módszer, amely számítástechnikai eszközök segítségével előállítja egy adott kísérlet végeredményét, ezek után az eredményként kapott numerikus jellemzőket feljegyzik és kiértékelik. Az álvéletlenszámokat, melyek a kísérletekben szereplő valószínűségi változók értékei, számítógép állítja elő. Hasonló véletlenszámokat lehetne generálni a kaszinók kedvelt játékával, a rulettel is. Ezért nevezte el a módszer kifejlesztője, Neumann János Monte-Carlo -módszernek. Felhasználási területe mára már majdnem minden természettudományos diszciplínára kiterjedt. A módszer lépései 1. A modell valószínűségi változóinak azonosítása, idősorok képzése 2. Empírikus eloszlások becslése 3. Véletlenszámok generálása a 2. pont eloszlásaiból 4. Célfüggvény meghatározása lépések ismétlése (pl. 1000x) 6. Eredmények összefoglalása, kockázat megjelenítése

22 Anyagáramlási rendszerek szimulációs modellezése Szimulációs szoftverek típusai Szimulációs szoftver platformok típusai - SD - DES! - Ágens alapú

23 Anyagáramlási rendszerek szimulációs modellezése Az SD, azaz rendszerdinamikai modell, a vizsgált rendszer összetevőinek változását nézi az idő függvényében. Ezt a szimulációs technikát leginkább teljes logisztikai rendszerek időben hosszabb működésének modellezésére használják döntéshozási szinten. Jellemző ábrázolási formája a hurok diagram CLD (Casual Loop Diagram). A CLD a rendszerelemek egymásra gyakorolt hatását, és a változások okait is megmutatja. Az SD modell 3 fő elemből áll, készletekből, ezek áramlásából és késésekből. A 3 elem egymással kölcsönöcs kapcsolatban van, időben folyamatosan hatnak egymásra, változnak. A kimeneti értéket az elemek közti visszaható hurkok sűrűsége, és a hatás sebessége befolyásolja. A diagramból könnyen, ránézésre kiolvasható a rendszer működése, és összefüggései, ezért gyakran alkalmazzák döntéshozáshoz stratégiai szinten. SD-System Dynamics modellek

24 Anyagáramlási rendszerek szimulációs modellezése DES-Discrete Event Simulation modellek DES, azaz eseményvezérelt rendszer modell, állapotváltozók és események hálózata, ahol az állapotváltozók diszkrét időközönként változtatják állapotukat. Ezek a diszkrét időközök az események bekövetkezésének időpontjai. Az események olyan pillanatnyi történések, amik megváltoztathatják a rendszer állapotát. A rendszer állapotváltozása a logisztikai folyamatot tekintve valamilyen változást idéz elő a rendszer erőforrásaiban, ami lehet a rendszerben lévő anyag mozgatása, megmunkálása, összeszerelése, WIP tárolása stb. A változás mértéke mindig egységekben mérhető, és a bekövetkezése pedig általában valamilyen tevékenység kezdeti, vagy végpontja.

25 Anyagáramlási rendszerek szimulációs modellezése SD DES alkalmazás összehasonlítása! DES modell alkalmazása: A DES alkalmazása modellek objektum orientáltsága miatt akkor javasolt, ha a termelési rendszerhez kapcsolódó gyártási folyamatot kell modellezni, pl. gyártósor WIP meghatározása, vagy a szükséges megmunkáló erőforrás meghatározása. SD modell alkalmazása A DES modellben a vállalati elvek, és visszaható mechanizmusok kevésbé érvényesülnek, ezért hosszú távú döntéstámogatásra inkább az SD modellt alkalmazzák, pl. beszállító kiválasztása. Alkalmazása akkor is javasolt, ha a döntéshozási fázisban a modell részletei nem fontosak, sokkal inkább az egyes folyamatok egymásra gyakorolt hatása.

26 Anyagáramlási rendszerek szimulációs modellezése ABS-Agent Based Simulation (ágens alapú szimulációk) Ágens alkalmazása a szimulációban: Egy ágens olyan szoftvermodult jelent, mely autonóm módon működik, dinamikusan változó környezetének jellemzőit érzékeli, értelmezi, és működését ehhez is igazítva hatást gyakorol a környezetére. Az ágensek jellemzői: Képes a környezetét észlelni Figyeli a környezetet valamely tulajdonságát, Figyeli a környezet változásait Képes a környezetére hatni Cselekvést hajt végre Kommunikál más ágensekkel Globális cél alapján működik Autonóm Saját erőforrásokkal rendelkezik Emberi beavatkozásoktól mentesen képes működni Döntéseket hozhatnak

27 Anyagáramlási rendszerek szimulációs modellezése Szimuláció készítésének lépései! 1. Rendszerstruktúra és adatok analízise (25%) Project cél meghatározása Project feladatainak meghatározása Adatstruktúra meghatározása 2. Modellkészítés (35%) Kezdeti modell összeállítása Modell felülvizsgálata, javított modell készítése Modell értékelése korábbi adatok segítségével 3. Eredmények analízise (40%) Kísérletek tervezése és végrehajtása Eredmények értékelése Eredmények dokumentálása

28 KÖSZÖNÖM A FIGYELMET! Dr. Bohács Gábor Tanszékvezető, egyetemi docens Gabor.bohacs@logisztika.bme.hu