Studie ověření a optimalizace práce na plnících linkách ve společnosti Budějovický Budvar, národní podnik

31.7.2017

Předmětem zájmu byly plnící linky lahví č.1 a č.2. Cílem studie bylo vytvoření simulačního modelu, který zahrnuje relevantní objekty reálného provozního prostředí, pomocí sady parametrů je možno vytvářet simulační scénáře. Samotný simulační model pak simuluje vlastní výrobní proces podle parametrů daného výrobního scénáře. Výstupem je datová sada údajů o průběhu výroby a dosažených výkonech.

Řešení

Jako u jiných projektů tohoto typu je stěžejní vytvoření struktury simulačního modelu z procesního pohledu a zahrnutí důležitých relevantních oblastí a rovněž eliminace marginálních a redundantních atributů. Přičemž je nutné mít stále na zřeteli rozlišovací úroveň, ze které globální proces a jeho subprocesy analyzujeme. Všeobecně se ctí zásada: „tak hrubě jak možné – tak podrobně jak je nutné“. Samozřejmostí byly společné pracovní workshopy během, kterých se postupně utvářela architektura simulačního modelu, vstupní a výstupní datová struktura.

Výsledky

Jakkoli není grafické rozhraní simulačního modelu pro samotný simulační běh nutná, byla v tomto případě grafická stránka akcentována. Lze říci, že je zde patrná každá rozhodující entita v procesu vstupu lahví na linku, jejich čištění, plnění až po balení do přepravek, kartónů a paletizaci. Přínos podrobného grafického řešení se projevil při validaci modelu a perspektivně se počítá s využitím pro edukační a osvětové účely, kdy je možno demonstrovat vlivy třeba jen dílčích zásahů na výkonnost celého systému - viz obrázek 1- Náhled na grafickou část simulačního modelu.

Skupiny vstupních parametrů:

  • výkon technologických zařízení (výrobní rychlost)
  • dopravníkové systémy – akumulační kapacita a rychlost
  • přestavby zařízení
  • poruchové stavy

Jedním ze základních parametrů je koeficient K1, je vztažen k nominální rychlosti. Dále je zde uvažována výkonnost obsluhy, vliv výrobního sortimentu, vliv vstupních komodit a materiálů, redukovaný nájezd zařízení vlivem realizované přestavby, případně závislost výkonu zařízení na naplněnosti vstupního či výstupního dopravníku - viz obrázek 2 - Koeficient výkonnosti technolog. uzlů a obrázek 3 - Rychlost závislého technolog. uzlu podle zaplněnosti dopravníku.

Výstupní sadu informací tvoří především časový záznam realizace plánu stáčeni, kde jsou patrny okamžiky zahájení a dokončení na vybraných technologických uzlech, průběžná doba výroby. Záznamy o vybraných událostech, např.: přestavby, poruchy, manipulace s paletami, apod. Jedním z grafických výstupů jsou hodinové statistiky pro jednotlivé technologické uzly. Jsou zde zaznamenány události typu: vlastní výkon (BUSY), přestavba zařízení, blokace výstupu (např. z důvodu poruchy či přestavby následného tg. uzlu), trvání poruchového stavu, čekání (IDLE) - viz obrázek 4 - Hodinové statistiky vytížení technolog. uzlů.

Budoucí vývoj

V současné době je k simulačnímu modelu možné přistupovat prostřednictvím vstupně – výstupního interface realizovaném v sešitu formátu MS Excel. Zde jsou rovněž využity nástroje pro vizualizaci vybraných ukazatelů. Model samotný je provozován v prostředí simulačního nástroje Witness. Další možností je transformace simulačního do autonomní aplikace, která bude rovněž zajišťovat vstupně – výstupní interface a nástroje pro správu a vyhodnocování a paralelní srovnávání simulačních scénářů. Druhé řešení pak dává zainteresovaným pracovníkům silný provozní nástroj pro rutinní využití. V současné době probíhají jednání o podobě takové aplikace.