自動生産ラインのプランニングおよび最適化

問題:




ドイツCentrotherm Photovoltaics AG 社は、太陽光発電、半導体およびマイクロエレクトロニクス業界への、技術および設備を提供するグローバルサプライヤーです。同社は、コストを最小限に抑え、スループットと信頼性を最大限にするため、最良の自動化生産ラインおよび工場構成を確認する必要がありました。具体的なニーズは下記のとおりです:


  • 生産計画に必要とされる設備タイプおよび台数を確定。
  • スループットと稼動率を向上させる様々なレイアウトの選択肢を評価。
  • 材料フローで考えられるボトルネックの調査。
  • 製造生産における従業員の活動の影響を評価。
  • 様々な時間間隔でのメンテナンスの影響をテストする。
  • 故障時のシステムの動作を確認。
  • 不良品の確率の特定。
  • 計画的な休止時間におけるパフォーマンスの変更を評価。

ACP-ITコンサルタントは、AnyLogicシミュレーションおよびモデリング・テクノロジーを用いて本問題に対応しました。


ソリューション:





AnyLogicプロフェショナル機能を用いて、カスタム・オブジェクト・ライブラリを作成し、太陽光発電および半導体製造産業における膨大なシミュレーションの経験をカプセル化し、多くのプロジェクトで再利用可能な独自のライブラリを作成しました。これらのライブラリは、AnyLogicモデル開発環境で構築したエレメントとして、コンサルタントが様々な種類、工場内部の運搬管理システム、人員および生産管理システム、太陽光発電と半導体産業へのすべての固有の内部の異なる機器の種類、設備を簡単にモデル化することが可能になりました。このCentrotherm社プロジェクトは、迅速にユーザーの生産システムの動作を様々な側面で再現することが出来ました。


モデルが構築された後は、プロジェクトの実験が始まり、コンサルタントは、最善の解決策を見つけるため、多くのパラメーターでテストしました。レイアウト構成や各種パラメーターが含まれた入力データは、エクセルおよびアクセスファイルから直接取得しました。シミュレーションの実行は、工場稼働の1年間を再現しました。


初めに、コンサルタントはパラメーター変動および最適化を用いて、生産ラインの設計全体について実験しました。彼らは多くのパラメーターをテストしました; どの様な構成が処理能力、信頼度およびスクラップ発生率の点から最良かを確かめるために、キャパシティ、様々な装置、カセット、入れ物(棚)などの数が含まれています。




生産ラインのシミュレーション
生産ラインのシミュレーション


その後、コンサルタントは輸送ポリシー、バッファゾーンの配置、およびウオーターマークプロセスの最適化に努めました。提案されたレイアウトの一部は、パフォーマンスの低下により、この段階で拒否されました。


最後に、それぞれの利点と欠点を調査し、より一層改善できるかを調査するために、発生する複数の解決策をテストしました。


結果:




提案された解決策は、Centrotherm Photovoltaics AG 社の生産ライン設計を著しく改善し、かつ低価格の処理能力、信頼度およびスクラップ発生率の点から最良のソリューションを選択する機会を提供しました。


さらに、本プロジェクトを工場の将来の変化の分析に使用することができるように、モデルはクライアントに引き渡されました。本モデルは、パラメーターおよびレイアウト、入力データの変更ができ、オリジナルの実験が可能です。これにより、製造工場シミュレーションモデルは工場の長期にわたる意思決定支援ツールとして今後も役立ちます。

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