案例分享 | 工廠規(guī)劃仿真技術(shù)在工廠升級(jí)中的應(yīng)用

一、項(xiàng)目概述

因某企業(yè)業(yè)務(wù)發(fā)展需要在現(xiàn)有武漢工廠一期廠房的基礎(chǔ)上擴(kuò)建二期廠房，結(jié)合現(xiàn)有倉(cāng)庫(kù)容量、廠區(qū)整體物流現(xiàn)況、一期廠房?jī)?nèi)部物流來(lái)統(tǒng)一考慮整個(gè)廠區(qū)的物流設(shè)計(jì)。同時(shí)，引入數(shù)字化仿真軟件，來(lái)驗(yàn)證廠房設(shè)計(jì)、物流設(shè)計(jì)的不同初始方案，找到優(yōu)化點(diǎn)修改，并挑選出最優(yōu)方案，以此作為二期新建廠房（含倉(cāng)庫(kù)）、整體廠房（一期、二期）物流系統(tǒng)的設(shè)計(jì)輸入。我司將通過(guò)利用數(shù)字化工具軟件，對(duì)生產(chǎn)物流運(yùn)作策略進(jìn)行可視化規(guī)劃和驗(yàn)證；并基于生產(chǎn)目標(biāo)，輸出最優(yōu)的物流資源配置明細(xì)。

二、實(shí)施內(nèi)容

● 任務(wù)一：廠區(qū)物流設(shè)計(jì)

廠區(qū)整體物流路線設(shè)計(jì),含原材料倉(cāng)庫(kù)、成品倉(cāng)庫(kù)位置設(shè)計(jì)

原材料倉(cāng)庫(kù)、成品倉(cāng)庫(kù)內(nèi)部布局設(shè)計(jì)、優(yōu)化

● 任務(wù)二：二期廠房外形、大小設(shè)計(jì)

● 任務(wù)三：整體廠房?jī)?nèi)物流資源配置

整體物流范圍：一期廠房、二期廠房、原材料倉(cāng)庫(kù)、成品倉(cāng)庫(kù)，廠內(nèi)主物流路線設(shè)計(jì)，廠內(nèi)產(chǎn)線布置與主物流路線的銜接設(shè)計(jì)，廠內(nèi)產(chǎn)線，原材料、成品存放區(qū)位置、大小設(shè)計(jì)，廠內(nèi)(原材料、成品倉(cāng)庫(kù)、車間內(nèi))物流工具與人員等作業(yè)效率優(yōu)化。

1、廠區(qū)物流設(shè)計(jì)

業(yè)務(wù)挑戰(zhàn)：將廠區(qū)外物流、廠區(qū)內(nèi)物流、各個(gè)物流環(huán)節(jié)整合成一條完整的運(yùn)行鏈條，避免不必要或者重復(fù)流程的出現(xiàn)，縮短流程時(shí)間、優(yōu)化資源配置。

成功關(guān)鍵：利用Factory Flow仿真軟件規(guī)劃物流線路，串聯(lián)整個(gè)廠區(qū)線路形成整個(gè)物流運(yùn)作模式，并通過(guò)軟件內(nèi)置模塊進(jìn)行靜態(tài)仿真輸出得到關(guān)鍵指標(biāo)，從而初步對(duì)比篩選最優(yōu)方案。

實(shí)施成果：Factory Flow 是一款基于Factory CAD的仿真軟件，能夠建立規(guī)劃層面的配送物流模型與三維仿真模型，以實(shí)現(xiàn)各式各樣的工廠布局和物料配送系統(tǒng)分析。

Factory Flow模型圖

Factory Flow仿真路徑搭建圖

Factory Flow仿真結(jié)果數(shù)據(jù)表

該項(xiàng)目使用Factory Flow的主要目的是在前期多個(gè)方案中初步篩選可行性方案，再利用Plant simulation加入生產(chǎn)計(jì)劃實(shí)施模擬生產(chǎn)得到準(zhǔn)確數(shù)據(jù)輸出，經(jīng)過(guò)項(xiàng)目調(diào)研，參數(shù)收集，參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)化等步驟后，建立了配送物流分析模型。從收貨道口、物流路線、線邊存量、路口流量、存儲(chǔ)面積、設(shè)備數(shù)量等六個(gè)方面，對(duì)客戶提出的兩個(gè)配送物流規(guī)劃方案下的四種生產(chǎn)節(jié)拍進(jìn)行全面分析，并針對(duì)各方面出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行分析，并提出具體的解決方案。

2、二期廠房外形、大小設(shè)計(jì)

業(yè)務(wù)挑戰(zhàn)：因該項(xiàng)目是修建二期廠房，一期廠房已經(jīng)存在并正在使用，最大的問(wèn)題是一期廠房與二期廠房的連接方式以及二期廠房的大小。

成功關(guān)鍵：利用Factory CAD進(jìn)行三維建模，更直觀的展現(xiàn)廠房的設(shè)計(jì)方案，并制作出多種方案以供篩選，并將多種方案的優(yōu)劣勢(shì)展現(xiàn)給客戶。

實(shí)施成果：我司根據(jù)廠房建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)以及結(jié)合物流仿真手段（Factory CAD），F(xiàn)actory CAD是基于CAD的三維建模軟件，能夠快速搭建廠房模型及生產(chǎn)線模型，對(duì)廠房建設(shè)初期有極大的意義，在該項(xiàng)目也得到了極大的印證，在設(shè)計(jì)院介入初期，我司已整合工廠多個(gè)部門的意見，輸出廠房設(shè)計(jì)圖紙，設(shè)計(jì)院只需要確定圖紙的合規(guī)性以及電氣方面即可，彌補(bǔ)了設(shè)計(jì)院不了解客戶生產(chǎn)的不足，同時(shí)也縮短了設(shè)計(jì)院的設(shè)計(jì)周期，節(jié)省溝通成本。

Factory CAD三維模型

在廠房外形大小確定后可將生產(chǎn)線及生產(chǎn)相關(guān)設(shè)備設(shè)施放入布局圖中多方位觀察干涉及可用空間，同時(shí)規(guī)劃期物流運(yùn)作線路及個(gè)功能區(qū)位置，輸出完整的物流運(yùn)作模式。

3、整體廠房?jī)?nèi)物流資源配置

業(yè)務(wù)挑戰(zhàn)：將前期Factory Flow規(guī)劃的物流方案結(jié)合生產(chǎn)計(jì)劃放入Plant Simulation進(jìn)行實(shí)時(shí)生產(chǎn)動(dòng)態(tài)模擬，輸出相應(yīng)的資源配置。

成功關(guān)鍵：Plant Simulation是一個(gè)離散事件仿真工具，能夠創(chuàng)建物流系統(tǒng)、生產(chǎn)系統(tǒng)的數(shù)字化模型，了解系統(tǒng)的特征并優(yōu)化其性能，以便在生產(chǎn)規(guī)劃的早期階段作出快速而可靠的決策。同時(shí)，Plant Simulation進(jìn)行動(dòng)態(tài)仿真演示，是對(duì)后期實(shí)際生產(chǎn)的一個(gè)預(yù)演，能夠提前反映出后期可能回出現(xiàn)的問(wèn)題以及生產(chǎn)瓶頸點(diǎn)，便于在前期設(shè)計(jì)階段進(jìn)行解決和規(guī)避。

實(shí)施成果：Plant Simulation是結(jié)合整體物流規(guī)劃方案、生產(chǎn)計(jì)劃排布、生產(chǎn)參數(shù)明細(xì)進(jìn)行的動(dòng)態(tài)仿真軟件，輸出最貼合實(shí)際的資源配置。

整體物流規(guī)劃方案

各生產(chǎn)參數(shù)

關(guān)鍵指標(biāo)輸出

通過(guò)Plant Simulation的動(dòng)態(tài)仿真模擬，輸出了各個(gè)崗位的資源配置及工作效率，為后期實(shí)際生產(chǎn)提供可靠的參考數(shù)據(jù)，在模擬的過(guò)程中還建立的崗位作業(yè)指導(dǎo)文件。