Оптимизация поставок цемента и вместимости судов с помощью моделирования

Оптимизация поставок цемента и вместимости судов с помощью моделирования

Обзор

Cementos Argos — лидер рынка цемента и готовых смесей в Колумбии и четвертый по величине производитель цемента в США. Производитель работает в 16 странах и имеет 13 цементных, 9 помольных и 340 бетонных заводов.

Cementos Argos поставляет цемент как для промышленного, так и для розничного сегментов. Инновационные продукты и решения являются преимуществом компании.

Проблема

Компании Cementos Argos принадлежат два сухогруза и 31 терминал. Каждый терминал имеет различную вместимость бункера для хранения сухого цемента, ограничения в проекте и портах, а также разные процессы, которые учитывались в модели.

Инженеры Cementos Argos моделировали поставку цемента в Excel. Для этого они использовали отчеты по ежедневным продажам, по запасам и планированию для каждого терминала. Обновлять данные и планировать поставки нужно было каждую неделю или по запросу.

Учитывая ограничения системы поставок, специалисты составляли план снабжения вручную. Эти ограничения были известны из опыта, а не в результате моделирования в какой-либо системе. Кроме того, моделирование в Excel давало возможность прогнозирования только на 15 дней вперед от момента планирования до выполнения.

Чтобы повысить наглядность и точность планирования поставок, инженеры Cementos Argos использовали имитационное моделирование в AnyLogic.

Перед разработчиками модели стояли следующие цели:

Решение

С помощью AnyLogic компания разработала и проанализировала имитационную модель поставки сухого цемента на терминалы в восточной части Карибского бассейна. Затем модель экспортировали в отдельное Java-приложение.

 Агентная имитационная модель AnyLogic

Агентная имитационная модель AnyLogic (нажмите, чтобы увеличить)

Сухогрузы Cementos Argos перевозили цемент с завода в Картахене в терминалы в Арубе, Доминике, Антигуа, Сен-Мартене и Сент-Томасе. Эти местоположения были нанесены на ГИС-карту в имитационную модель.

На экране c настройками модели пользователи могли вводить информацию о терминалах, включая такие переменные, как существующие запасы и прогнозируемый спрос в каждом сегменте рынка. В модели также учитывались такие параметры, как вместимость склада, скорость упаковки и рабочее время.

Для судов входные данные модели содержали следующие переменные:

Кроме того, учитывались параметры самого судна, в том числе грузоподъемность, скорость погрузки и разгрузки.

В качестве альтернативы имитационная модель может считывать входные данные и экспортировать их в тот же файл Excel.

Разработчики использовали в AnyLogic для имитации погрузки и разгрузки судов, а также хранения, упаковки и отгрузки цемента с терминалов. Дополнительно они применяли элемент расписания в AnyLogic, позволяющий задать рабочее время терминалов.

Расписание терминалов

Расписание терминалов (нажмите, чтобы увеличить)

Инженеры Cementos Argos использовали агентный подход и диаграммы состояний , чтобы моделировать движение судов. Для имитации стохастических параметров (скорость судна, потребность в цементе и т. д.) применялись встроенные вероятностные или эмпирические распределения. Пользователи также могли указать дату начала моделирования и время моделирования (в часах).

Диаграммы состояний движения судов

Диаграммы состояний движения судов (нажмите, чтобы увеличить)

Инженеры получали результаты моделирования в графиках и таблицах.

Для цементного терминала выходные данные модели включали:

Для судна выходные данные содержали:

Выходные данные модели для судов и терминалов

Выходные данные модели для судов и терминалов (нажмите, чтобы увеличить)

Результаты

Моделируя процессы поставок цемента, Cementos Argos расширил их видение с 15 до 30-35 дней. Компания также создала и проанализировала с помощью AnyLogic различные сценарии поставок. Разработчики модели могли протестировать сценарии, внести необходимые коррективы и в итоге выбрать лучший вариант.

Благодаря имитационному моделированию мониторинг судов, а также обновление данных по продажам и производству проводились ежемесячно, а не еженедельно, что сэкономило много времени и ресурсов.

Чтобы измерить производительность модели, инженеры Cementos Argos определили ключевые показатели эффективности (KPI) и сравнили результаты с целями.

KPI Cementos Argos

KPI Cementos Argos (нажмите, чтобы увеличить)

Результаты с KPI моделирования:

Преимущества имитационной модели

Благодаря AnyLogic компания Cementos Argos оптимизировала план поставок цемента и загрузки судов. Кроме того, моделирование помогло проанализировать узкие места системы и выявить возможные риски: нехватку запасов, задержку отгрузок и т. д. Это улучшило доступность продукта в реальной жизни.

Кроме того, моделирование снизило трудозатраты и расходы на сверхурочные. В результате в 2021 году Argos продала больше продукции, чем годом ранее, при той же стоимости единицы.

Следующие шаги

В будущем инженеры Cementos Argos планируют добавить в модель автономное определение пункта назначения судов. Таким образом, суда могли бы сами выбирать следующий оптимальный пункт назначения.

Также инженеры хотели бы объединить эвристику и технологию обучения с подкреплением, чтобы повысить у судна (агента) эффективность выбора.

Смотрите видео о проекте Cementos Argos с конференции AnyLogic 2021.


Похожие проекты

Другие истории успеха

Сборник историй успеха от пользователей AnyLogic

Скачать