トンネル掘削機でのトンネル建設シミュレーション

トンネル掘削機でのトンネル建設シミュレーション

Ruhr-Universität Bochum, SimPlan AG.

問題点:

トンネル掘削機(TBM)でトンネルの建設は、通常複雑な相互依存のプロセスで、長期間のプロジェクトであり、総合的なサプライ・チェーンが含まれます。設備の故障および不十分なサプライ・チェーンによる金銭上のロスは、全体の計画費用の約20%に及ぶことがあり、それはしばしば数百万ドルを意味します。休止時間1時間当たりのコストは非常に高く、プロジェクト・マネージャーは、不必要な遅れを回避するために最善を尽くさなければなりません。ドイツ ルール大学ボーフムで開発されたシミュレーション・プロジェクトの目標は、可能性のある金銭上のロスを最小化するために、作業プロセスでのボトルネックを解明することができるシミュレーション・モデルを作成することでした。

解決策:

Process classificaton in mechanized tunneling

TBMでトンネルの建設は、 土とトンネル建設のための構造物関連の掘り出しによって決定されます。更に、マシンによって排出される、掘り出された土の安定した移動も考慮する必要があります。しかしながら、建設プロセスは、多くの理由でしばしば妨害され、プロセスは保留されるか、遅れることがあります。

AnyLogicソフトウェアは、いくつかのシミュレーション・テクニックを組み合わせることが可能で、モデル製作者は、関連するプロセスをシミュレートするために状態図(ディスクリート・イベント・モデリング)を使用し、またシステム・ダイナミックスで土の連続的な移動等の特色をすべてモデルに反映しました。システム・ダイナミックス・メソッドは、障害時に発掘物の現在のステータスを記録するために使用されました。さらにマルチメソッド・アプローチによって容易にマシンの障害をシミュレートすることができました。

TBMのアッセンブリ・エレメントは、柔軟で再使用可能なシミュレーション・モデルを提供するためにアクティブ・オブジェクト・クラスで別々にモデル化されました。

TBMに加えて、モデルが現実と不確実性が完全に同調するように、 バックアップシステム、トンネル作業、地上作業と外部サプライ・チェーン等が合わせてシミュレートされました。

結果:

開発したシミュレーション・モデルは、特定のトンネリング・プロジェクトの進展における障害の影響を図示し定量化することができます。オンサイトプロセスおよび外部ロジスティクスのシミュレーションは、さらにプロジェクト・マネージャーが弱点を縮小することを可能にするでしょう。また、計画ではバックアップ・ストックを要求しました。不必要な停止および実行ロスの最小化は、トンネリング・プロジェクトの期間を短縮し、その予算を最適化するでしょう。

AnyLogic会議2012でこのプロジェクトのプレゼンテーションを発表するルール大学ボーフムの Tobias Rahm氏のビデオを参照してください。

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