Analiza cyklu produkcyjnego na przykładzie zakładu cukierniczego

W temacie projektu uwzględniono cykl produkcyjny, w firmie cukierniczej, produkującej słodycze.

Elementami takiego cyklu będą marszruty. Jako I marszrutę przyjęto wyprodukowanie cukierków , natomiast jako marszrutę II - produkcję czekolady.

Urządzenia potrzebne do produkcji słodyczy to:

M1- maszyna mieszająca składniki

M2- maszyna do formowania

M3- krajalnica

M4- taśmociąg

Roboty potrzebne do transportu

R1- robot dostarczający składniki do produkcji cukierków

R2- robot odwożący gotowy produkt

R3- robot dowożący składniki do produkcji czekolady.

Ustalone zostały następujące marszruty:

1. produkcja cukierków

R1 M1 R1 M2 R1 M3 R1 M4 R2

2. produkcja czekolady

R3 M1 R3 M2 R2

Projekt oparty jest na priorytecie FIFO.

CZASY

Czas wykonywania operacji technologicznych na poszczególnych

urządzeniach

- w I cyklu ustalono większe czasy, natomiast w cyklu II - mniejsze czasy

	Marszruta1	Marszruta2			Marszruta1	Marszruta2
M1	7	7		M1	5	5
M2	10	10		M2	8	8
M3	5	0		M3	3	0
M4	6	0		M4	4	0

BUFORY

pojemność magazynów buforowych

Kolejny etap to ustalenie pojemności buforów. Dla I cyklu pojemność ta jest mniejsza niż dla cyklu II.

Maszyna	Bufor	Pojemność min.	Pojemność zadana
1	a	2	3
1	b	2	2
2	c	2	4
2	d	2	2
3	e	1	2
3	f	1	1
4	g	1	3
4	h	1	1

Maszyna	Bufor	Pojemność min.	Pojemność zadana
1	a	2	4
1	b	2	3
2	c	2	5
2	d	2	3
3	e	1	3
3	f	1	2
4	g	1	4
4	h	1	2

ODLEGŁOŚC

pomiędzy podajnikami, maszynami i odbiornikami

Aby współpraca między maszynami była możliwa potrzebne jest ustalenie odległości pomiędzy poszczególnymi maszynami, czyli odległości na jaką dany robot ma dostarczyć składniki lub półprodukt.

	WE1	WE2	WY1	WY2	M1	M2	M3	M4
WE1	0	100	100	100	20	10	10	10
WE2	100	0	100	100	40	50	35	25
WY1	100	100	0	100	60	40	30	20
WY2	100	100	100	0	50	45	40	35
M1	20	40	60	50	0	100	100	100
M2	10	50	40	45	100	0	100	100
M3	10	35	30	40	100	100	0	100
M4	10	25	20	35	100	100	100	0

	WE1	WE2	WY1	WY2	M1	M2	M3	M4
WE1	0	100	100	100	10	5	5	5
WE2	100	0	100	100	30	40	25	15
WY1	100	100	0	100	50	30	20	10
WY2	100	100	100	0	40	35	30	25
M1	10	30	50	40	0	100	100	100
M2	5	40	30	35	100	0	100	100
M3	5	25	20	30	100	100	0	100
M4	5	15	10	25	100	100	100	0

PRĘDKOŚCI

prędkość ruchu robotów

Ażeby tę odległość pokonywać jak w jak najszybszym czasie, trzeba ustalić prędkości, z jakimi będą poruszały się roboty. Dla I cyklu prędkości te są mniejsze niż dla II cyklu.

Robot	Prędkość		Robot	Prędkość
1	5		1	8
2	4		2	2
3	2		3	5

DŁUGOŚĆ SERII

Możemy otrzymać wiarygodne wyniki takiego cyklu produkcyjnego. Aby to osiągnąć, należałoby ustalić długość trwania cyklu wyprodukowania cukierków i czekolady .

Długość I cyklu jest większa niż cyklu II.

Marszruta	Długość serii		Marszruta	Długość serii
1	5		1	7
2	2		2	3

WYKORZYSTANIE MASZYN

	M1	M2	M3	M4
Marszruta1	5,32	7,6	3,8	4,56
Marszruta2	2,13	3,04	0	0
Globalnie	7,45	10,64	3,8	4,56

	M1	M2	M3	M4
Marszruta1	5,78	9,24	3,47	4,62
Marszruta2	2,48	3,96	0	0
Globalnie	8,25	13,2	3,47	4,62

Tabele i wykresy pozwalają uzyskać wyniki, uwidaczniające wykorzystanie poszczególnych maszyn dla danego cyklu produkcyjnego. Przy czasie większym w cyklu I i prędkości robotów mniejszej, maszyny w cyklu I wykorzystywane są w mniejszym stopniu niż maszyny w cyklu II o czasie krótszym i prędkości robotów większej.

WYKORZYSTANIE ROBOTÓW

	R1	R2	R3			R1	R2	R3
Marszruta1	54,71	5,32	0		Marszruta1	58,91	8,09	0
Marszruta2	0	3,95	31,61		Marszruta2	0	9,41	14,85
Globalnie	54,71	9,27	31,61		Globalnie	58,91	17,49	14,85

Wykorzystanie jest mniejsze, jeśli prędkość robota jest wysoka. Będziemy mieli do czynienia z odwrotną sytuacją, gdy prędkość jest niska - wtedy wykorzystanie robota jest większe.

WYKORZYSTANIE BUFORÓW

Bufor	Wykorzystanie w cyklu I		Bufor	Wykorzystanie w cyklu II
A	17,22		A	10,5
B	13,6		B	24,2
C	0,27		C	1,91
D	2,05		D	26,1
E	0,38		E	0,44
F	0,76		F	13,7
G	0,25		G	0,29
H	11,55		H	7,26

Przy pojemności zadanej buforów o jeden punkt większej w I cyklu, wykorzystanie robotów jest dwa razy większe (10,55%), niż gdy pojemność zadana jest mniejsza (5,76%).

WYPEŁNIENIE BUFORÓW

Bufor	Wypełnienie		Bufor	Wypełnienie
A	0,52		A	0,42
B	0,27		B	0,73
C	0,01		C	0,1
D	0,04		D	0,78
E	0,01		E	0,01
F	0,01		F	0,27
G	0,01		G	0,01
H	0,12		H	0,15

Bufory	Wypełnienie w cyklu I	Wypełnienie w cyklu II	Pojemność zadana w cyklu I	Pojemność zadana w cyklu II
a	0,52	0,42	3	4
b	0,27	0,73	2	3
c	0,01	0,1	4	5
d	0,04	0,78	2	3
e	0,01	0,01	2	3
f	0,01	0,27	1	2
g	0,01	0,01	3	4
h	0,12	0,15	1	2

Średnie wypełnienie buforów przy pojemności zadanej większej o jeden punkt w cyklu II jest 2,5-krotnie większe (0,30) niż w sytuacji odwrotnej (0,12).

ŚREDNI CZAS CYKLU

średni czas produkcji detalu w danym procesie

	Czas cyklu			Czas cyklu
Marszruta1	182,4		Marszruta1	269
Marszruta 2	264		Marszruta 2	112
Globalnie	223,2		Globalnie	190

Średni czas cyklu produkcyjnego, przy czasie dłuższym dla marszruty 1

w cyklu I, jest niższy od czasu krótszego także dla marszruty 1, ale

w cyklu II. Natomiast dla marszruty 2 ten średni czas w cyklu I, dla czasu niższego, jest wyższy niż dla czasu dłuższego w cyklu II.

Natomiast porównując długość trwania serii, to dla długości krótszej czas ten jest dłuższy, niż dla długości dłuższej.

Biorąc pod uwagę powyższe, bardziej opłacalnym rozwiązaniem, jest wydłużenie długości trwania serii, ale wtedy czas należałoby skrócić.

WARTOŚĆ PRODUKCJI

	Wartość produkcji			Wartość produkcji
Marszruta 1	1,39		Marszruta 1	3,1
Marszruta 2	0,8		Marszruta 2	0,55
Globalnie	2,19		Globalnie	3,66

Wartość produkcji przy wykorzystaniu maszyn i robotów większym w cyklu II oraz przy średnim czasie w cyklu II - mniejszym, jest większa

niż wartość produkcji w toku dla parametrów przeciwnych.

CZASY SYMULACJI

Czas symulacji dla cyklu I jest najkrótszy przy priorytecie RRM a tym samym najdłuższy dla cyklu II.

Natomiast czas dla cyklu II jest najkrótszy przy priorytecie RZB, a najdłuższy dla cyklu I.

Priorytety	Cykl I	Cykl II
FIFO	658	606
LIFO	633	657
RJC	633	569
RZB	658	565
RRM	617	665

---