Üzemszervezés Logisztikai szimulációs módszerek Dr. Juhász János
Integrált, rugalmas gyártórendszerek tervezésénél használatos szimulációs módszerek A sztochasztikus külső-belső tényezőknek kitett folyamatok vizsgálata (analitikus módszerekkel nem vagy bonyolult módon leírható folyamatok)
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
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.
Egyszerű példa A rendelés rendelés felvétel gyártás szállítás Logisztikai szimulációs módszerek B rendelés rendelés felvétel gyártás szállítás t t A t B 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.
1. A termékek gyártása a megrendelés után kezdődik, a B rendelés várakozik, amíg az A gyártása befejeződik M A M B 2. A gyártás folyamatos, a kész termékek raktáron várakoznak, amíg megrendelés nem érkezik. M A M B 3. A két terméket párhuzamosan gyártjuk, az éppen nem használt gépek várakoznak. M A M B
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.
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
Amikor a valós rendszer működésének analitikus leírása, megfigyelése, kísérletek lefolytatása nem lehetséges, gyakran modelleket alkalmazunk. Modellek csoportosítása Logisztikai szimulációs módszerek
A szimuláció definíciója: Logisztikai szimulációs módszerek 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.
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
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
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
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)
Esettanulmányok: Logisztikai szimulációs módszerek LabView Tartály folyadékszint: Basic(film) ED Packing Work\Examples\Tutorial Models\conveyor4 VISSIM Jelzőlámpás irányítás