Eurystic — аргентинская консалтинговая компания, которая помогает клиентам совершенствовать свою деятельность с помощью решений на основе методологий и инструментов количественного анализа.
Они работали над проектом для крупного производителя стали, выпускающего широкий ассортимент продукции, в частности металлические сетки и тянутую проволоку.
В процессе производства поступающее сырье проходит процесс прокатки, в результате которого получают тянутую проволоку, готовую для реализации на рынке. Далее, пройдя через процессы сгибания и сварки, проволока превращается в металлическую сетку.
Завод работает в соответствии с политикой «производства на склад», поэтому очень важно иметь хороший прогноз спроса и равномерный график производства, чтобы гарантировать разнообразие предложения.
Проблема
Изначально, планирование производства выполнялось вручную с помощью таблиц, и учесть все связанные с производством факторы было сложно. Как следствие, нельзя было построить подробные графики проведения операций, и общая производительность была достаточно низкой.
Учитывая особенности продукции и специфику рынка, заказчики обычно ищут поставщиков с широким ассортиментом. Если у поставщика нет необходимого ассортимента, заказчик вероятнее уйдет к конкурентам. Из-за длительного процесса переналадки станков, заводу целесообразнее производить большее количество продукции одного типа в течение длительного времени. Однако, такая стратегия может привести к переполнению складов одинаковыми товарами, дисбалансу между предложением и спросом, вероятному снижению продаж.
Поэтому производитель искал программу для планирования и составления графика производства, которая могла бы оптимизировать производственный график для каждого станка на заводе, а также формировать прогнозы. Главная цель состояла в том, чтобы увеличить уровень обслуживания и выполнения графика поставок, который требует разнообразного ассортимента. При этом нужно эффективно использовать ресурсы: сократить количество непродуктивных настроек, перегрузку буферных зон и т.д.
Для этого инженеры из Eurystic должны были следовать одновременно двум стратегиям: коммерческому приоритету и эффективности производства. Инструмент должен был составлять график минимум на месяц вперед, с учетом календаря обслуживания станков, размера буферных зон, наличия транспорта для перевозки, доступности сырья и др.
Решение
Инженеры выбрали AnyLogic в качестве инструмента для планирования производства, поскольку он дает широкие возможности для разработки и моделирования логики каждого из компонентов в системе.
В процессе создания имитационной модели инженеры Eurystic использовали агентный подход для максимальной гибкости, а также чтобы отобразить нелинейное взаимодействие между компонентами с их индивидуальными ограничениями. Модель можно запускать в любой момент времени и фиксировать текущее состояние системы.
Большая часть входных данных должна была быть достаточно гибкой, чтобы клиент мог тестировать разные сценарии, поэтому модель включала в себя все необходимые параметры:
- Объемы складов;
- Доступность транспортных ресурсов;
- Календарь обслуживания станков;
- Показатели производительности и эффективности станков;
- Наличие сырья;
- Первоначальный запас;
- Прогнозируемый и подтвержденный спрос.
Сами входные данные были взяты из системы SAP и обрабатывались моделью.
Наиболее сложные компоненты (например, станки) содержали внутреннюю эвристику для оптимизации определенных частей процесса и адаптации к изменяющимся условиям.
Чтобы найти оптимальный график производства, инженеры разработали специальный инструмент оптимизации, применив эвристику локального поиска. Этот инструмент работает независимо от модели и фактически использует модель для тестирования различных решений.
Он запускает несколько прогонов модели с использованием эвристики и различными производственными стратегиями. По завершении первого этапа моделирования выбирается производственный график с лучшим результатом, который используется в качестве начальной точки для алгоритма локального поиска, который ищет лучшее решение.
Результат
Используя AnyLogic в качестве инструмента для планирования производства, компания добилась увеличения объёмов производства на 10%. Персонал завода продолжает использовать новый процесс планирования, который был предложен вместе с внедрением инструмента, поэтому компания ожидает дальнейшего роста.
Результаты моделирования позволили компании оптимизировать существующие процессы и добиться следующих результатов:
- Процесс создания производственного графика был частично автоматизирован и значительно сократился с нескольких дней до нескольких часов или даже меньше;
- Найден способ прогнозирования и предупреждения потенциальных проблем, таких как переполнение складских помещений, и принятия превентивных мер для их предотвращения;
- Стало возможно оценить потребности в сырье, которое может быть использовано в других цехах завода;
- Моделирование помогло в принятии важных стратегических решений, например, оценить операционное влияние производства определенных продуктов или прекратить выпуск тех, которые не приносили прибыли;
- Способность точно прогнозировать производство и развитие позволила команде планирования улучшить координацию с другими отделами.
Модель работает как отдельное приложение и считывает все входные данные из файлов Excel. Кроме того, она отображает все результаты в виде ключевых показателей эффективности и диаграмм, а также позволяет экспортировать их в формате Excel. Это позволяет тщательно анализировать и сравнивать предлагаемые решения.
Экспортированные графики выгружаются в формате, который легко может быть загружен в систему SAP и запущен на производстве.
Eurystic представила свой проект [англ., PDF] на конференции AnyLogic 2021:
