Автомобиль құрастыру желісі Тірі модель

Сіз көлікті түпкілікті құрастыру желісінің бір бөлігінде бір ауысымды басқарасыз: бір-бірінен шағын буфер жолақтарымен бөлінген тізбектелген бес бекет. Әр тоқтау желінің жоғары және төмен бөлігіне әсер етеді, әр ақау не бекетте жөнделеді, не әрі өтеді, ал ауысымның орындалатын өндіріс жоспары бар.

Нені үйренесіз

Симулятор

Уақыт 0 мин
OEE 0,0% · Шығарылым жоспарға қарсы 100,0% · Аяқталмаған өндіріс 13 · Өтіп кеткен ақаулар 0 · S1 Жұмыс істеп тұр, S2 Жұмыс істеп тұр, S3 Жұмыс істеп тұр, S4 Жұмыс істеп тұр, S5 Жұмыс істеп тұрS1▶S2▶S3 ★▶S4▶S5▶3/33/31/31/3⚙ Өткізгіштік 50,0 · Темп тактқа қарсы 100% · Желі арқылы орындау уақыты 16 минOEE 0,0 % = қолжетімділік 100,0 × өнімділік 0,0 × сапа 100,0📋 0 / 0 (100,0%) · ⚑ 0🔧 Жөндеу аймағында күтіп тұрған бұйымдар 0 · ⚠ Өтіп кеткен ақаулар 0
  • Жұмыс істеп тұр
  • Бұйымсыз қалған (бұйым жоқ)
  • Бұғатталған (төменде орын жоқ)
  • Бұзылған
  • Андон тоқтауы
  • Буфер жолағындағы бұйым

Басқару элементтері

Номиналды жылдамдықтың пайызы. Тезірек циклдер шығарылымды арттырады — сонымен бірге бұзылу мен ақау жиілігін де.

Бекеттер арасындағы әр жолаққа сиятын бұйымдар саны. Көбірек болса тоқтаулар бір-біріне әсер етпейді, бірақ аяқталмаған өндіріс артады.

Әр маман бір бекетті жөндейді; тар орын бірінші қызмет көрсетіледі, екінші маман жөндеуді жеделдетеді.

Операторлар ақауды сол жерде түзету үшін өз бекетін тоқтатады. Бұл жұмыс уақытына түседі — соның ішінде ештеңе болып шықпаған ауытқулар үшін тоқтаулар да — бірақ ақаулардың ары қарай өтуіне жол бермейді.

Үш адамдық бригада желі соңындағы сынақта табылған бұйымдарды бір сағат жөндейді, сонда олар жөнелтілуі мүмкін.

Көрсеткіштер

OEE
0,0%
сыни
Шығарылым жоспарға қарсы
100,0%
қалыпты
Өтіп кеткен ақаулар
0
қалыпты
Аяқталмаған өндіріс
13
қалыпты
Қолжетімділік100,0 %
Өнімділік0,0 %
Сапа деңгейі100,0 %
Темп тактқа қарсы100 %
Өткізгіштік50,0 JPH
Жоспардан алда (+) / артта (−) бұйымдар0
Желі арқылы орындау уақыты16 min
Жөндеу аймағында күтіп тұрған бұйымдар0
Бір бұйымға жұмсалған еңбек сағаты0,00 h
Тоқтаған бекеттер0
Тар орын бос тұр (бұйымсыз немесе бұғатталған)0,0 %

Тренд

OEE: — %100,00,0

Дағдарыс сценарийлері

1-деңгей · Алдыңғы тоқтау кезінде тар жерді қорғау

Жоспар: төрт сағаттық жарты ауысымда сағатына 50 бұйым. 3-бекет — желінің тар жері, ал ауысымда бір ғана техникалық қызмет технигі бар. Техқызмет 2-бекеттегі тозған бөлшекті — тар жердің дәл алдында — 35-минутта ауыстыру керек екенін хабарлайды: бір техник үшін 40 минуттық жұмыс.

  • Жарты ауысым соңындағы шығым жоспардың ≥ 101 %
  • Тар жердің бос тұруы уақыттың ≤ 7 %
  • Орташа аяқталмаған өндіріс ≤ 18 бұйым

2-деңгей · Әрлеу бекетіндегі сапа ауытқуы

Жоспар: төрт сағаттық жарты ауысымда сағатына 52 бұйым, ал жөндеу бөлімінде өткен ауысымнан он бұйым әлі күтіп тұр. Жиырма минуттан кейін 4-бекетте бекіту ақауы пайда болады: әр сегізінші бұйым шамамен ақаумен шығады. Желі соңындағы тест көбін ұстайды — бірақ бәрін емес.

  • Тұтынушыға ең көбі 1 ақау жетеді
  • Соңындағы шығым жоспардың ≥ 104 % (жөнделген жиналған бұйымдар есепке алынады)
  • Жөндеу аймағында ең көбі 3 бұйым қалады
  • Орташа аяқталмаған өндіріс ≤ 16 бұйым

3-деңгей · Сұраныстың өсуі

Желі сағатына 47 бұйымдық жоспар үшін 80 % жылдамдықпен жұмыс істеп келеді. Жарты ауысым басталғаннан жиырма минут өткен соң сату бөлімі жоспарды сағатына 56 бұйымға дейін көтереді — такт уақыты шамамен 1,28-ден 1,07 минутқа дейін төмендейді, ал тар жер 80 %-бен үлгере алмайды. Уақыттан тыс жұмысқа рұқсат жоқ.

  • Екі сағаттан кейінгі шығым жоспардың ≥ 102 %
  • Жарты ауысым соңындағы шығым жоспардың ≥ 103 %
  • Тұтынушыға ең көбі 1 ақау өтеді
  • Орташа аяқталмаған өндіріс ≤ 20 бұйым

Негіз — сандар артындағы модель

Симулятор қолданатын әрбір қатынас өз дереккөзімен. Жорамал деп белгіленген тұрақтылар — көрнекі калибрлеулер.

OEE қолжетімділікті, өнімділікті және сапаны көбейтеді, тар орында өлшенеді; ол идеал цикл уақыты × жарамды бұйымдар ÷ жоспарланған уақытқа тең.
OEE = A × P × Q; A = (T_plan − T_stop)/T_plan, P = CT_ideal · N_bn / (T_plan − T_stop), Q = N_first-pass / N_out; OEE = CT_ideal · N_good / T_plan when N_bn = N_out[1][2]Көбейтінді идеал цикл уақыты × жарамды бұйымдар ÷ жоспарланған уақытқа тек тар жердің шығымы желі шығымына тең болғанда ғана тең; 3-бекет пен желі соңының арасында тұрған бұйымдар шамалы айырма береді.
Бекет бұйымды келесі буферде орын болғанда ғана береді (әйтпесе бұғатталады) және алдыңғы буферде бұйым болғанда ғана бастайды (әйтпесе бұйымсыз қалады).
station i: cycle = c_i / v; moves on iff buffer_i < K (else blocked); starts iff buffer_{i−1} > 0 (else starved)[3][4]
Желі ең баяу бекеттен жылдам жұмыс істей алмайды; такт уақыты — қолжетімді уақыттың сұранысқа бөлінгені.
r_line ≤ r_b = v / max_i c_i; takt = available time / demand = 60 / plan [min/unit][5][7]
Жылдамдық кернеуі: жылдамдықтан туындайтын шығындар желі жабдығы мен операторлардың шегіне (номиналды жылдамдықтың 105 %) жақындаған сайын шектеусіз өседі.
σ_n(v) = ((1.05 − 0.85) / (1.05 − v))^n (σ = 1 at 85 %; σ_1: 2× at 95 %, 4× at 100 %; σ_2: 4× at 95 %, 16× at 100 %)Жорамал: цикл уақыттары, ақау мен жөндеу уақыттары, ақау мен жалған тоқтау жиілігі, жылдамдық кернеуінің заңы және бригада өлшемдері — иллюстрациялық мәндер, нақты зауыттың деректері емес.
Бекеттер тек жұмыс істеп тұрғанда бұзылады, желі өз шегіне жақындаған сайын жиірек; екінші техник қосылғанда жөндеу уақыты қысқарады.
P(fail in Δt) = 1 − exp(−λ_i · t_work), λ_i = σ_1(v) / MTBF_i; repair work ~ Erlang-3(mean MTTR_i), done at rate 1 + 0.6·(n−1), n ≤ 2[4][1]Жорамал: цикл уақыттары, ақау мен жөндеу уақыттары, ақау мен жалған тоқтау жиілігі, жылдамдық кернеуінің заңы және бригада өлшемдері — иллюстрациялық мәндер, нақты зауыттың деректері емес.
Жылдамдық артқанда ақаулар бұзылулардан да тіктеу өседі. Андонмен ақаулардың көбі бекетте ұсталып, түзетіледі, бұл қысқа тоқтаулар (кейбірі жалған дабыл) есебінен болады; әйтпесе бір бөлігін желі соңындағы тест ұстайды, қалғаны өтіп кетеді.
p_i = p0_i · σ_2(v) (+0.12 excursion at S4); andon: detect 90 %, stop 1.5 min, fix; false stops 0.3 % · σ_2(v) per unit and station; end-of-line test catches 70 %[7][1]Жорамал: цикл уақыттары, ақау мен жөндеу уақыттары, ақау мен жалған тоқтау жиілігі, жылдамдық кернеуінің заңы және бригада өлшемдері — иллюстрациялық мәндер, нақты зауыттың деректері емес.
Литтл заңы: желі арқылы өтудің орташа уақыты аяқталмаған өндірістің өткізгіштікке бөлінгеніне тең.
lead time W = WIP / throughput (L = λW)[6][5]
Модель қолданатын басқа пайдалану тұрақтылары.
cycle c = 0.62/0.64/0.90/0.75/0.72 min at rated speed (S3 = bottleneck) · MTBF 120/100/200/110/150 min of work, MTTR 4/4/3/4/3 min at 85 % speed · S2 part replacement 40 technician-min · p0 = 0.15/0.15/0.2/0.2/0.05 % per unit · excursion contained after 3 andon pulls or 15 units caught at test · rework 4 min/unit, team of 3 for 1 h per call · 40 line operators · moving averages over 30 minЖорамал: цикл уақыттары, ақау мен жөндеу уақыттары, ақау мен жалған тоқтау жиілігі, жылдамдық кернеуінің заңы және бригада өлшемдері — иллюстрациялық мәндер, нақты зауыттың деректері емес.

Кездейсоқтық: seed бар mulberry32 генераторы; қолданылатын үлестірімдер — біркелкі, экспоненциалды (кері CDF), қалыпты (Box–Muller), Пуассон (Knuth). Seed көрсетіледі және оны бөлісуге болады.

Дереккөздер

  1. S. Nakajima — Introduction to TPM: Total Productive Maintenance (OEE = availability × performance × quality; six big losses) — Productivity Press, 1988
  2. ISO 22400-2:2014 — Automation systems and integration — KPIs for manufacturing operations management — Part 2: Definitions and descriptions (availability, effectiveness, quality ratio, OEE index) — ISO, 2014
  3. J. A. Buzacott, J. G. Shanthikumar — Stochastic Models of Manufacturing Systems (flow lines with finite buffers, blocking, starvation) — Prentice Hall, 1993
  4. Y. Dallery, S. B. Gershwin — Manufacturing flow line systems: a review of models and analytical results (operation-dependent failures, blocking after service) — Queueing Systems 12, 1992
  5. W. J. Hopp, M. L. Spearman — Factory Physics, 3rd ed. (bottleneck rate, variability buffering, Little’s law) — Waveland Press, 2011
  6. J. D. C. Little — A Proof for the Queuing Formula L = λW — Operations Research 9(3), 1961
  7. T. Ohno — Toyota Production System: Beyond Large-Scale Production (jidoka, stopping the line on abnormalities, takt) — Productivity Press, 1988

Мұнымен кәсіби түрде кімдер айналысады

Оқу моделі — операциялық шешімдер үшін емес. Нақты нысандар әр тұрақтыны өз жабдығы мен деректеріне калибрлейді.