Eurystic是一家阿根廷的咨询公司,通过应用基于量化的方法和工具,使用高效可行的解决方案来解决复杂问题,帮助公司不断改进运营。
他们为一家大型钢铁制造厂做了一个项目,客户生产的产品类型非常广泛,特别是各类金属网片和冷拉钢丝。
生产过程简单来说,就是原料进入并经过轧制的过程。而在轧制过程中,产品可以直接制成冷拉钢丝,运送给客户。或者,将钢丝进行再加工,经过弯曲和焊接过程,制成金属网片供给客户。
工厂主要是在库存生产(Make-to-Stock)策略下运行,因此要保证多样化的产品供应,有一个良好的需求预测和平衡的生产计划是至关重要的。

生产示意图
原来,生产计划是由计划团队使用电子表格手动完成的,所以很难动态全面的考虑到生产计划中涉及的众多相关因素。也就导致了,所制定的生产计划表不能严格细化,进而致使整体生产力极低。
鉴于产品本身的性质和市场具体情况,客户通常会搜索多种产品。如果他们找不到整个产品系列,他们可能会转向其他供应商。并且,由于机器设置时间较长,通常会导致长时间大量生产相同产品,进而可能会导致存储崩溃,产品种类减少,供需之间缺乏协调,并可能导致销售减缓。
因此,制造厂寻求一款生产计划和调度软件,使用软件为工厂中的每台机器生成优化的生产计划,并预测系统行为。主要目标是最大限度地提高服务水平和实现交付计划(需要平衡的产品组合的交付),同时考虑资源效率(减少非生产性设置、缓冲区饱和等)。
为此,Eurystic的工程师们必须应用两种竞争策略:商业优先级和生产效率。该工具必须制定至少一个月的生产计划时间表,同时考虑机器日历、生产率和效率、缓冲能力、运输工具可用性、原材料可用性等。
工程师选择AnyLogic作为生产计划及调度软件,因为它为系统中每个组件的逻辑建模提供了丰富的开发经验。
在开发仿真模型时,Eurystic建模师使用基于智能体的方法来最大限度地提高灵活性,并表示组件之间的非线性交互及其各自的约束。模型可以在任何时间点运行,并捕获系统的当前情况。
大多数输入必须足够灵活,以允许客户尝试不同的场景,因此模型包括所有相关参数:
大部分输入数据来自SAP系统,由模型处理。
最复杂的组件(例如机器)包括内部启发式,以优化流程的某些部分并适应不断变化的环境条件。
为了找到一个优化的生产计划,建模人员通过应用局部搜索启发法开发了一个定制的优化引擎。此优化引擎独立于仿真模型运行,并使用仿真模型测试不同的解决方案。

优化引擎的构建阶段流程
它使用具有不同生产策略的启发式触发多个仿真运行。初始仿真完成后,将选择结果最佳的生产计划,并将其用作寻找更好解决方案的本地搜索算法的起点。

优化引擎的搜索阶段流程
使用AnyLogic作为生产调度软件,该公司实现了10%的产量增长。
该模型作为独立应用程序运行,并从Excel文件中读取所有输入数据。此外,它还将所有结果显示为KPI和图表,并允许用户将其导出到Excel文件中。让用户可以仔细分析和比较提供的解决方案。
导出的机器工作计划表以可以轻松加载到SAP及工厂车间的格式准备。
仿真结果有助于公司获得有价值的见解,以优化现有流程:

仿真结果的使用
工厂员工还在接受随着工具的实施而提出的新工作方式,因此公司产量预计会进一步增长。