Анализ стратегий управления при переходе к серийному производству самолётов

Анализ стратегий управления при переходе к серийному производству самолётов

Описание проблемы:

Процесс перехода к серийному производству в отрасли гражданского авиастроения часто осложняется происходящими изменениями в продукте и производственных операциях в процессе сборки. Это сильно увеличивает срок производства воздушного судна. Ещё больше осложняет запуск производства техническая сложность и мелкосерийность самолётов, а также то, что они собираются по индивидуальному заказу клиента. Сегодня время жизненного цикла продукта постепенно сокращается, и производители запускают производство новых моделей всё чаще. Все это делает переход к серийному производству проблемой для производственных инженеров из области авиастроения.

Группа компаний Airbus приняла участие в проекте Евросоюза ARUM (Adaptive Production Management), направленному на создание IT-решения для уменьшения рисков, планирования и поддержки принятия решений при переходе к серийному производству в областях авиа- и судостроения. Для оценки работы ARUM необходимо было протестировать предложенные стратегии управления на модели производственной системы. Для этого участники решили создать имитационную модель сборочной линии самолётов Airbus.

Среди инструментов моделирования специалисты остановили свой выбор на AnyLogic благодаря его возможности совмещать агентный и дискретно-событийный методы моделирования.

Решение:

Модель имитировала этап сборки самолётов Airbus A350 на площадке в Гамбурге, где велись работы над двумя секциями фюзеляжа. Эта часть сборочной линии состояла из шести станций. На каждой из них командами из 30-35 человек выполнялось примерно по 300 рабочих заданий. Модель воспроизводила весь период перехода к серийному производству, длящийся до двух лет, и учитывала увеличение производительности труда со временем.

Архитектура СППР на основе имитационного моделирования

Архитектура решения ARUM

Модель была построена с использованием агентного и дискретно-событийного методов. Она включала в себя три основных элемента:

Помимо прочего, стратегии управления включали возможность оставления незакрытых задач. Если какие-то работы не могли быть выполнены в настоящий момент, они могли быть отложены на дальнейшие сроки, в то время как секция продолжала движение по производственной линии и направлялась в другой город. В этом случае рабочим из Гамбурга требовалось заканчивать свою работу в другом городе («стратегия командировок»). Противоположная стратегия подразумевала остановку всех работ над конкретной секцией до момента завершения «подвешенных» задач (стратегия «остановка и доделка»).

Среди причин, вызывавших сбои в производственных процессах:

Модель собирала следующую статистику: время сборки секций фюзеляжа, количество рабочих часов в командировках, а также процент использования ресурсов (труда, материалов, сборочных станций).

Разработчики создали понятную модель, которую можно было повторно использовать в других проектах. Модель была встроена в архитектуру решения ARUM. Важной её частью стала визуализация процессов на сборочной линии.

Структура имитационной модели производства

Структура имитационной модели. 

Результат:

Эксперименты с моделью позволили специалистам Airbus понять влияние стратегий управления при сбоях на производстве на поведение системы.

Пользователи протестировали несколько сценариев перехода к серийной сборке с разными производственными планами. Они также протестировали различные сценарии сбоев на производстве на основе исторических данных, включая крайние варианты.

Модель будет использоваться для сравнения действия политик, предложенных решением ARUM, и текущих управленческих практик. Это позволит разработать наилучшие стратегии управления при сбоях при переходе к серийному производству в авиастроительной и судостроительной отраслях.

Похожие проекты

Другие истории успеха