Производство

I. Описание производства:

Завод по производству алюминиевого профиля. Состав производимой номенклатуры: 1500 наименований, позаказное производство – почти вся продукция уходит сразу к заказчику, минуя склад готовой продукции. Количество переналадок прессов (основного оборудования) составляет 20 раз в сутки, режим работы – 24 часа в сутки. Состав производства:

1. Прессовый участок (3 пресса, столы охлаждения, 3 печи старения, краны, конвейеры). На этом участке из покупных алюминиевых слитков длинной 4.5-6.5 метра прессуют профиль различного сечения.
2. Участок подготовки прессового инструмента.
3. Участок мехобработки.
4. Покрасочная линия.
5. Упаковочная линия.
6. Склад готовой продукции, использующийся в качестве буфера.
7. Отделения сбыта.

Внедрена ERP-система, в которую вносится информация о поступающих заказах и которая рассчитывает сроки исполнения этих заказов.

II. Проблемы производства:

1. Частые запаздывания исполнения заказов по причине частых переналадок основного оборудования (ERP-система рассчитывает срок исполнения заказа без учета переналадок оборудования), вследствие чего в отделении сбыта скапливается в очереди транспорт заказчиков.
2. Собственник завода поставил задачу увеличить выпуск продукции в 2 раза, проект по расширению производства включает в себя:
1. строительство литейного участка с покупкой 2 плавильных печей, 1 литейной машины, 1 печи гомогенизации, системы конвейеров и пр. На этом участке из первичного алюминия и отходов собственного прессового производства будут изготавливаться алюминиевые слитки длиной 4.5 – 6.5 метров, которые ранее покупались;
2. строительство второго прессового участка в составе 3 прессов, 3 печей старения и пр.

III. Задачи исследования

1. Создание имитационной модели всего производства – существующего и строящегося.
2. Проверка правильности выбора состава и расположения производственного оборудования, в т.ч. транспортных средств, на предмет возникновения достаточности/избыточности производственных мощностей: будут ли возникать «узкие места», т.е. скапливание незавершенного производства перед некоторыми единицами оборудования в то время, как другое оборудование будет простаивать.
3. Формирование предложений по стратегиям оперативного управления процессом производства, установке SCADA-систем, написание технико-экономического обоснования внедрения MES-системы.

IV. Результаты исследования:

1. Показано, что использование рельсовой телеги, предлагавшейся заказчиком в первоначальном варианте проекта, для транспортирования пресс-изделий между операциями прессования, термообработки, мехобработки приведет к скапливанию пресс-изделий после операций прессования и разрезания на мерные длины. Введение второй рельсовой телеги на этих же путях чревато либо столкновениями телег друг с другом, либо вынужденными ожиданиями одной телеги для того, чтобы вторая освободила ей путь, завернув в один из поворотов, что также приведет к скапливанию пресс-изделий после прессов.
   Предложена замена рельсовых путей и телеги на конвейерную систему, снимающую проблему скапливания пресс-изделий после прессов.
2. Показано, что коэффициент загрузки каждой из трех вновь вводимых печей старения с учетом регламентных работ будет равен 60-65%. В то же время, если вместо 3 печей старения использовать всего 2, то коэффициенты их загрузки будут равны 75-80%. Таким образом, 2 печи вполне будут справляться с тем же самым объемом поступающего в них алюминиевого.
   Предложено отказаться от покупки и установке третьей печи старения.
3. Показано, что запаздывание исполнения заказов связано с колеблющимся в краткосрочном периоде спросом на разные типы профилей и частыми переналадками прессов, приводящими к тому, что необходимая в данный момент к отгрузке продукция еще не произведена. В то же время из прессов выходит профиль, отгрузка которого потребителям запланирована на более позднее время и поэтому, данный профиль отправляется на склад готовой продукции. Расчет расписаний переналадок прессов без применения специализированного программного обеспечения для диспетчеров является занятием очень трудоемким и практически нереализуемым.
   Предложено внедрение MES системы, интегрированной с уже внедренной ERP-системой и осуществляющей:
1. оперативное планирование – расчет оптимальных расписаний переналадок прессов, исходя из критерия минимального отклонения сроков исполнения всех заказов, рассчитанных ERP-системой;
2. диспетчеризация производства – управление потоком изготавливаемых деталей по операциям, заказам, партиям, сериям, посредством рабочих нарядов;
3. сбор и хранение информации о фактических сроках выполнения технологических операций;
4. управление производственными процессами – мониторинг производственных процессов, автоматическая корректировка либо диалоговая поддержка решений оператора;
5. управление техобслуживанием и ремонтом – управление техническим обслуживанием, плановым и оперативным ремонтом оборудования и инструментов для обеспечения их эксплуатационной готовности.

Реализация внесенных предложений позволит повысить выпуск продукции на 15-20% по сравнению с первоначальным проектом. Стоимость внедрения MES-системы сопоставима со стоимостью исключаемой из проекта 3-й печи старения.