NCBR

Case study: Projektowanie linii produkcyjnej

W tej części zobaczycie, jak można zoptymalizować projektowanie linii produkcyjnej w bliźniaku cyfrowym DBR77. Realizacja miała miejsce w firmie produkującej lampy samochodowe.  

Opis przypadku

Zakład produkujący lampy dla samochodów osobowych mieści się na południu Polski, zatrudniając 270 osób pracujących na dwie zmiany produkcyjne. W zakładzie odbywają się następujące procesy: wtrysk, malowanie, galwanizernia, montaż, oklejanie, kontrola jakości i pakowanie. Obiekt zajmuje powierzchnię 28 tys. m², a magazyn ma wielkość 12 tys. m².

Opis zadania – projektowanie linii produkcyjnej

Szef zakładu otrzymał zadanie zaprojektowania optymalnego, z punktu widzenia przepustowości oraz efektywności pracy ludzkiej, layoutu nowej linii produkcyjnej. W rzeczywistości dużym wyzwaniem było uwzględnienie czasu przepływu materiału pomiędzy stanowiskami i magazynami międzyprocesowymi. Przede wszystkim analiza musiała obejmować nie tylko przepływ fizyczny materiału, ale także średni czas realizacji produkcji oraz produktywność linii na godzinę.

Zrealizowane prace

1. Budowa Bliźniaka Cyfrowego:

  • Stworzenie bliźniaka cyfrowego odwzorowującego przepływ materiału.
  • Na podstawie przedstawionych w projekcie czasów wyznaczono czasy pracy dla stanowisk.
  • Przyjęcie standardowych prędkości dla ścieżek transportowych oraz opisanie dynamiki hamowania i przyspieszania wózków.
  • Opisanie ścieżek animacji, aby umożliwić animację całego przepływu materiału.

2. Analiza wariantów zakładu:

  • Zbudowanie założeń dla trzech odrębnych wariantów layoutu zakładu.
  • Porównanie czasów przepływu materiału oraz produktywności dla poszczególnych wariantów.

Wyniki i wnioski – projektowanie linii produkcyjnej

Oczywiście najbardziej efektywny okazał się layout zakładu przewidujący umieszczenie magazynu buforującego materiał w centralnej części, pomiędzy procesami produkcyjnymi a montażem. Pomimo iż średni czas przepływu materiału przez zakład w tym układzie nie był najkrótszy, produktywność zakładu w czasie jednego dnia produkcji była średnio o 6% wyższa niż w układzie produkcji liniowej bez magazynu pośredniego. Jednocześnie utrata efektywności w alternatywnych układach wynikała z konieczności oczekiwania na odbiory półproduktów między procesami.

Korzyści dla firmy

Dzięki wykorzystaniu bliźniaka cyfrowego, firma w zaledwie tydzień przygotowała wielowariantową analizę dynamiczną optymalizacji i organizacji linii produkcyjnej dla kompleksowego rozwiązania produkcyjnego oraz montażowego. W związku z tym, że analiza obejmowała zarówno analizę materiałową, jak i capacity produkcyjne dla przyjętego miksu zleceń, pozwoliła na znaczne usprawnienie procesów i zwiększenie produktywności zakładu.

Dlaczego Bliźniak Cyfrowy jest optymalnym rozwiązaniem?

1. Niezwykle szybkie prototypowanie linii produkcyjnej:

Podsumowując, Bliźniak cyfrowy umożliwia szybkie i precyzyjne prototypowanie linii produkcyjnej z uwzględnieniem specyficznych wymogów dostępnej hali produkcyjnej. Dzięki temu możliwe jest szybkie dostosowanie projektu do rzeczywistych warunków i ograniczeń przestrzennych.

2. Analiza przepływu materiału:

Bliźniak cyfrowy pozwala na dokładną analizę przepływu materiału pomiędzy powiązanymi krokami procesu. Dzięki temu możliwe jest zidentyfikowanie i eliminacja wąskich gardeł oraz optymalizacja logistyki wewnętrznej, co prowadzi do zwiększenia efektywności całego procesu produkcyjnego.

3. Możliwość symulacji wielowątkowej:

Symulacja wielowątkowa w bliźniaku cyfrowym pozwala na jednoczesne testowanie różnych scenariuszy produkcyjnych. Umożliwia to porównanie różnych wariantów layoutu oraz procesów, co w efekcie prowadzi do wyboru najbardziej efektywnego rozwiązania.

4. Duża baza modeli 3D:

Bliźniak cyfrowy dysponuje obszerną bazą modeli 3D, co znacząco skraca czas i koszty związane z tworzeniem nowych modeli. W związku z tym, że w większości przypadków dostępne modele są wystarczające, eliminuje to konieczność ich uzupełniania i pozwala na szybkie rozpoczęcie symulacji.

5. Analiza finalnego projektu linii przez Zarząd w VR:

Wykorzystanie technologii VR umożliwia zarządowi dokładne zapoznanie się z finalnym projektem linii produkcyjnej w wirtualnej rzeczywistości. Dzięki temu mogą oni w sposób bardziej intuicyjny i dokładny ocenić proponowane rozwiązania, co ułatwia podejmowanie decyzji inwestycyjnych i operacyjnych.

Zobacz też film o Bliźniaku Cyfrowym z konferencji DBR77 „(R)ewolucja Przemysłowa”:

Data publikacji: 17 czerwca 2024