Снижение производственных затрат с помощью моделирования — 7 успешных проектов

Каждый бизнес, в частности производство, старается снизить расходы и одновременно увеличить прибыль, чтобы быть эффективным. Повышение цен на энергоносители влияет на общие производственные затраты и, следовательно, на промышленное производство во всем мире. По этим причинам руководство заводов ищет возможности для снижения общих затрат.

Производители уже начали переход к умным фабрикам и, вероятно, продолжат в них инвестировать. Концепция «Индустрия 4.0», популярная в европейских странах, особенно в Германии, шаг за шагом изменила существующие заводы с помощью умных производственных решений для более эффективного достижения целей.

Например, с помощью цифрового двойника, производители могут смоделировать производственную линию, чтобы обеспечить бесперебойную работу всех процессов перед запуском на физическом заводе.

В этой статье вы узнаете, как свести к минимуму разные статьи расходов на предприятии, чтобы снизить общие затраты и повысить производительность. Вы также увидите несколько примеров использования имитационного моделирования для оптимизации производственных процессов.

Как цены на энергоносители влияют на промышленность

В 2023 году мировой промышленный сектор переживает турбулентность из-за растущих геополитических рисков, ухудшения экономических перспектив и изменений цен на энергетическом и товарном рынках. Эти факторы оказывают негативное влияние на эффективность предприятий.

Прогнозируется, что в этом году рост промышленного производства для разных отраслей будет неравномерным. При этом в большей степени пострадают отрасли с высокой энергоемкостью или зависимостью от инвестиционного спроса.

В мировом масштабе рост стоимости производства в химической промышленности, машиностроении, а также резиновой и пластмассовой промышленности будет медленнее в 2023 году из-за более слабого спроса в сегменте B2B и роста затрат на энергию.

«Делойт» ожидает, что рост ВВП США составит 2,5% в 2023 году, согласно глобальной экономической модели Oxford Economics. Несмотря на опасения, связанные с волатильностью цен на энергоносители, высокой стоимостью рабочей силы и инфляцией, новые решения приходят на смену проверенным методам ведения бизнеса. С помощью технологий, повышающих энергоэффективность, предприятия могут сделать производственные процессы более устойчивыми.

Согласно прогнозу «Делойт» на 2023 год (на англ.), производства должны внедрять цифровые технологии, чтобы повысить прозрачность цепочки поставок и производительность, а также улучшить связь с поставщиками, партнерами и потребителями. Эти задачи можно решить с помощью имитационного моделирования.

Примеры снижения производственных затрат

Имитационное моделирование — мощный инструмент для анализа производственных систем, оценки влияния изменений и улучшения процессов. Такие концепции, как «точно в срок» или бережливое производство, можно использовать в имитационных моделях для детального анализа системы и повышения эффективности процессов.

С помощью ПО AnyLogic инженеры могут проводить эксперименты с имитационными моделями, не прерывая производственный процесс, и сокращать затраты предприятий на тестирование разных сценариев в реальных условиях.

Посмотрите на примеры использования имитационных моделей AnyLogic в производстве.

1. Производитель кормов для домашних животных хотел свести к минимуму производственные отходы и максимально увеличить загруженность предприятия. Для лучшего планирования производства и визуализации узких мест инженеры использовали ПО для имитационного моделирования AnyLogic.

   Они создали модель цеха с производственной линией и соединили между собой все этапы выпуска продукции. Благодаря моделированию увеличилась производительность завода, были устранены узкие места, и производственные отходы сократились на 90%.

2. Один из ведущих мировых производителей стали стремился оптимизировать и лучше спланировать транспортировку известняка, при этом сократив время работы оборудования. Инженеры разработали модель для тестирования различных сценариев «что, если», чтобы максимально эффективно использовать оборудование для транспортировки и переработки этого материала.

   С помощью моделирования в AnyLogic специалисты провели пять экспериментов и разработали графики рабочих процессов, которые позволили сократить время работы оборудования и снизить энергозатраты на заводе.

3. Команда инженеров одного из сталеплавильных цехов той же компании выявила, что можно увеличить общую выработку предприятия, оптимизировав внутреннюю логистику. Инженеры хотели определить эффективный алгоритм работы кранов и оптимизировать производственный процесс, снизив влияние человеческого фактора на принятие решений.

   Специалисты создали сценарии «что, если» с целью сократить время простоя конвертеров и изменить логику работы крана. Статистический анализ результатов экспериментов помог выявить лучший сценарий с точки зрения использования кранов, времени простоя конвертеров и объема получаемой на выходе продукции. Реализация этого сценария помогла бы сэкономить компании несколько миллионов долларов в год, не останавливая при этом процесс производства.

4. Мировому лидеру на рынке товаров промышленного назначения необходимо было отслеживать производственные процессы и принимать решения, основанные на данных, по техническому обслуживанию. Для этого инженеры создали виртуальную копию производственной линии на автомобильном заводе — цифровой двойник.

   Благодаря нему руководство получало подробную и наглядную информацию об экономических и производственных показателях при использовании различных стратегий технического обслуживания. Цифровой двойник позволил проанализировать и сравнить сценарии, чтобы определить, как изменения могут повлиять на стоимость работ по техническому обслуживанию.



Производственные процессы на автомобильном заводе

5. Одному из крупнейших в мире производителей полупроводниковых чипов нужно было понять, сколько запасных деталей должно быть на заводе, чтобы производство не вставало и при этом не было избытка запчастей на складе. Разработанная имитационная модель помогла менеджерам определить нужное количество деталей, чтобы избежать простоев из-за нехватки запчастей, а также перестать закупать детали сверх необходимости.

   Эта модель AnyLogic использовалась для переговоров с поставщиками оборудования, чтобы обеспечить компанию дополнительными партиями бесплатных запасных частей и тем самым добиться значительной экономии.

6. Мировой поставщик технологий и оборудования для рынка солнечной энергетики, полупроводников и микроэлектроники использовал имитационное моделирование, чтобы оценить возможности оптимизации производства.

   Разработанная в AnyLogic модель помогла инженерам изучить преимущества и недостатки каждого решения по оптимизации производства и выяснить, как их можно улучшить. Разработчики модели выбрали лучшую конфигурацию фабрики и автоматизированной производственной линии при минимальных затратах с точки зрения пропускной способности, надёжности, а также объема брака.

7. Мировой производитель промышленного оборудования хотел проанализировать всю свою производственную систему. Инженеры использовали имитационное моделирование, чтобы визуализировать работу этой системы во времени.

   Они разработали модель предприятия для планирования мощностей, количественного анализа узких мест и оценки вариантов улучшения процессов. С помощью модели в AnyLogic менеджмент контролировал ежедневные процессы производственного комплекса, увеличил пропускную способность и снизил издержки.

Заключение

Руководители промышленных предприятий, по результатам опроса «Делойт», согласны с тем, что технологии, повышающие энергоэффективность, могут сделать производство более устойчивым. Приведенные выше примеры показывают, как имитационные модели помогают контролировать и анализировать производственные процессы и систему в целом, а также оценивать возможности оптимизации.

На конкретных примерах мы рассмотрели, как имитационное моделирование становится для предприятий ключом к сокращению расходов, максимальному использованию ресурсов и оптимизации производственного процесса. С помощью ПО для имитационного моделирования AnyLogic руководство заводов может достичь ключевых показателей эффективности и снизить производственные затраты.

Чтобы оставаться в курсе новостей и получать на почту последние статьи нашего блога, подпишитесь на ежемесячную рассылку AnyLogic.