Zaawansowana symulacja wspomagająca projektowanie procesów – relacja z III FlexSimposium

III Międzynarodowe Sympozjum Eksperymentów Symulacyjnych i Optymalizacji Procesów Wytwórczych i Logistycznych (FlexSimposium) było okazją do zaprezentowania możliwości wirtualnej symulacji służącej do testowania działania linii montażowych, ciągów komunikacyjnych, przepływu pacjentów w szpitalach, funkcjonowania lotnisk, baz logistycznych, czy pracy call-center.

Dr Witold A. Cempel z Akademii Górniczo-Hutniczej wprowadził uczestników w świat wirtualnej symulacji przedstawiając rozwój programu Flexsim oraz pokazując ramy projektowania począwszy od określenia celów, planu projektu, poprzez przygotowania do eksperymentu, aż po weryfikację i walidację. Prof. Allen Greenwood reprezentujący Politechnikę Poznańską i Mississippi State University, opowiedział o znaczeniu symulacji w projektowaniu procesów i produktów. Tworzenie symulacji porównał do ćwiczeń dobrej orkiestry, która wykonuje setki prób przed koncertem. W tym przypadku próby i wpadki maszyn przenosimy do świata wirtualnego. Podczas projektowania często robimy analizy, wykorzystując arkusze excel i wykresy – jednak za ich pomocą nie możemy sprawdzić interakcji w procesach. Jeśli używamy narzędzi Lean, Six Sigma, Smart Manufacturing, lub przemysł 4.0, VSM, flowchart, uzyskujemy  dobre efekty w planowaniu. Jednak, jak mówił profesor, aby zobaczyć współdziałanie procesów w otoczeniu produkcyjnym, gdzie stykają się ludzie, maszyny, przepływ materiału i narzędzia, musimy eksperymentować. Te możemy wykonywać na żywym organizmie bądź wirtualnie. Dynamicznie zmieniające się otoczenie staje się wyzwaniem dla projektujących. Podczas symulacji, możemy zobaczyć to, czego możemy spodziewać się w rzeczywistości i nierzadko uniknąć wielu błędów jeszcze przed wdrożeniem.

Symulacje w rozmiarze XXL

Kolejny z prelegentów, Dirk-Jan Moens z holenderskiego stowarzyszenia TALUMIS Optimization through Simulation, pokazał przykłady zastosowania Flexsim w projektowaniu ciągłego przepływu. Oparł się na przykładach z branży budowlanej i logistycznej w rozmiarze XXL. Pokazał m.in. możliwości optymalizacji czasu przepompowywania paliwa między tankowcem, a magazynem terminalu. Drugim case study było przedstawienie procesu dostarczania tłucznia kamiennego, który z jednej wyspy był dostarczany statkiem kilkadziesiąt kilometrów dalej, na potrzeby budowy morskiego falochronu. Symulacja pozwoliła na określenie problemów w przypadku zmieniającego się wiatru i poziomu wody w trakcie przypływów i odpływów w zatoce.

Zespół z Politechniki Poznańskiej z prof. Pawłem Pawlewskim na czele, pokazał możliwości wspomagania edukacji poprzez technologię symulacyjną, która pomaga wyjaśniać studentom tworzenie przepływów logistycznych. Prelegent wspomniał także o zastosowaniu inteligentnych obiektów takich jak generatory harmonogramów, generatory regałów, czy moduły geo pozwalające na transformację danych GPS na numeryczne XYZ. Uzupełnieniem były przykłady optymalizacji ustawienia regałów magazynowych w celu najefektywniejszego przepływu materiałów (w firmie Unilever) oraz optymalizacja pracy brygad montażowych w produkcji autobusów pod kątem zmienności zleceń (w Solaris Bus&Couch).

Wspomaganie planowania budżetu

Kolejną dawkę możliwości zaprezentował Dawid Dąbal z Cempel Consulting. Pokazał m.in. zastosowanie oprogramowania w planowaniu inwestycji. Stworzenie modelu procesu, było elementem biznes planu, pozwalającym na ocenę zasadności inwestycji. Pokazał w jaki sposób poprawiano błędy przed uruchomieniem rzeczywistego procesu produkcji silników Euro6 w Fiat PowerTrain. Narzędzie pozwoliło także na sprawdzenie czy założenia techniczne od wykonawców urządzeń i maszyn pozwolą osiągnąć cel w biznes planie. W drugim modelu Dawid Dąbal pokazał symulację zmian w systemie i ich wpływ na produkcję. Możliwe było sprawdzenie, czy dokonane zmiany pozwolą na realizację bieżącego zapotrzebowania, jak będą zachowywać się procesy zależne, itp. W tym modelu na podstawie danych historycznych i danych prognozowanych można przeprowadzić symulację nawet na sześć miesięcy do przodu. Symulacja pracy zakładu została odzwierciedlona w czasie ośmiu godzin.

Ostatnim punktem III Międzynarodowego Sympozjum Eksperymentów Symulacyjnych i Optymalizacji Procesów Wytwórczych i Logistycznych (FlexSimposium) był moduł warsztatowy. Większość z siedemdziesięciu uczestników była zainteresowana podstawami pracy z oprogramowaniem do symulacji. Uniwersytet Ekonomiczny użyczył w tym celu dwie nowoczesne pracownie komputerowe. Natomiast warsztat dla zaawansowanych pozwolił m.in. na przećwiczenie symulacji porównującej produkcję ciągłą oraz w partiach. Ten moduł oparty był na przykładach, które prezentował Dirk-Jan Joens.

Jak przekonywali prelegenci, narzędzia do symulacji przynoszą spore możliwości w testowaniu procesów jeszcze przed ich wdrożeniem. Zależności, których nie odtworzymy na wykresach i rysunkach technicznych, mogą zostać wyeliminowane poprzez sprawdzenie tysięcy możliwych przypadków, które mogą wystąpić w trakcie pracy. Omawiane przykłady pokazywały zastosowanie w szerokim spektrum branż i wydaje się, że narzędzia symulacyjne mogą ustrzec przed pomyłkami, które przynoszą zagrożenie dla ludzi i ograniczać ryzyko poniesienia dużych strat finansowych.