Оптимизация производства кормов для животных с помощью моделирования

Оптимизация производства кормов для животных с помощью моделирования

Проблема

Perfection Pet Foods – американский производитель сухих кормов для собак и кошек ультра-премиум класса. В течение последних трех лет спрос на продукцию компании ежегодно возрастал примерено на 30%. В то же время изменилась структура спроса, так как собаководы стали заводить больше собак небольших размеров. В связи с этим компания решила адаптировать производственные процессы под изменившийся спрос.

В то время как мощностей на отдельных производственных этапах было достаточно для изготовления необходимого количества продукции, производство в целом было неслаженным и приводило к образованию большого количества отходов. Кроме того, готовая продукция скапливалась в складских помещениях. В результате компания несла финансовые потери.

Для оптимизации процессов руководству компании нужно было проанализировать все этапы производства и составить график работ, учитывающий взаимосвязи между процессами. Для этого руководство обратилось к компании ITE Consult, консультантам по стратегическому планированию, со следующими задачами:

Оптимизация производства с помощью моделирования

Для достижения поставленных целей команда ITE Consult решила применить имитационное моделирование промышленных процессов. Этот метод подходил для разработки эффективного графика производства и выявления узких мест. Имитационная модель должна была помочь специалистам наглядно представить процесс производства, разобраться в особенностях его этапов, возможных вариантах изменения структуры производства в безрисковой виртуальной среде.

Решение

Для удобства консультанты разбили сложный производственный процесс на три основных этапа с соответствующими каждому из них ограничениями:

При анализе промышленного процесса консультанты также учли, что компания производит разные виды кормов.

Для создания имитационной модели производства инженеры использовали преимущества AnyLogic. С помощью Библиотеки моделирования потоков они сымитировали работу производственной линии в цеха предприятия. Применив агентный метод моделирования, они связали все производственные процессы так, чтобы между ними происходил обмен актуальными данными, а также отразили в модели текущий график работ и производственную программу.

Также инженеры воспользовались возможностями оптимизатора OptQuest, встроенного в AnyLogic, и задали совокупность стратегий для каждого промышленного этапа, в которых учитывались временные, сырьевые и другие ограничения. Оптимизатор определял, сочетание каких стратегий даст наилучший общий результат, и предлагал оптимальное решение.

Для конечных пользователей модели был разработан удобный интерфейс. Он позволял людям, незнакомым с AnyLogic, использовать модель для ежедневного планирования. Пользователь мог задать значение спроса, производственные ограничения, характеристики оборудования и другие параметры в Excel-файле и загрузить его в модель. После запуска он получал детализированный график всех процессов, а также различные показатели работы, представленные в виде диаграмм.

AnyLogic также позволил инженерам встроить в модель анализатор, написанный на языке Python, который упростил постобработку данных. С помощью его возможностей пользователь мог лучше представить отдельные симулируемые процессы.

Результат

С помощью многоподходного моделирования AnyLogic специалисты ITE Consult разработали для Perfection Pet Foods модель, которая позволила:

На данный момент модель используется для составления подробного оперативного графика работ, что позволяет максимизировать объем производства в условиях внешней неопределенности.

Посмотрите видео выступления Элизы Елены, Гастона Фуркада и Хавьера Кортеса, представивших этот проект на конференции AnyLogic, или скачайте презентацию.

Похожие проекты

Другие истории успеха