Präzise Fabrikflussmodellierung

LineLab verwendet mathematische Modelle, um die Fabrikdynamik und das komplexe Verhalten des Teileflusses zu modellieren. Wir haben die Warteschlangentheorie erweitert und verbessert, um verschiedene Aspekte des Teileflusses zu behandeln, die in realen industriellen Umgebungen üblich sind. Dazu gehören der Rückfluss von Teilen, Zuführleitungen, gemeinsame Systeme mit unterschiedlichen Produkten und Routen, Chargenverarbeitung, gepulste und durchlaufende Fertigungslinien, verschachtelte Zellen sowie parallele und stapelweise Verarbeitung innerhalb der Zellen.

Erfassung komplexer Produktionssysteme

LineLab kann problemlos die folgenden Aspekte erfassen und modellieren:

• Die Beziehung zwischen Variation, Warteschlangengrößen und Auslastung von Arbeitsstationen oder Produktionslinien – und falls zutreffend, auch Zuverlässigkeit, Qualität und/oder Ausfallzeiten. Diese mathematischen Beziehungen bauen auf der umfangreichen Forschung auf, die die Grundlage für Warteschlangentheorie bildet, dem "Goldstandard" für die Modellierung des Verhaltens von Warteschlangensystemen.
• Kanbans oder konstanter Work-in-Progress: LineLab kann zellenbasierte Systeme mit einer festen Anzahl von Teileträgern oder einer festen Anzahl von Kanban-Karten modellieren. LineLab kann auch bestimmen, welche optimale Anzahl für jedes System bei beliebiger Komplexität und Anzahl von verschiedenen Kanban-Token sein sollte.
• Rückfluss von Teilen: LineLab erfasst genau, wenn Teile oder Produkte erneut bearbeitet werden müssen oder verschiedenen Routen folgen müssen.
• Zuführlinien: LineLab erfasst jegliche Komplexität von Zuführlinien. Der kritische Pfad ist in der Regel stochastisch aufgrund von Variation. LineLab kann bestimmen, welcher kritische Pfad optimal ist und welche Wahrscheinlichkeiten eine Rolle spielen, sowie welche durchschnittlichen Wartezeiten und Zeitverschiebungen im Zeitplan optimal wären, um die Stückkosten zu minimieren.
• Produktmix und gemeinsame Routen: Oft teilen sich verschiedene Produkte Arbeitsstationen, Warteschlangen und Werkstückträger. Mehrere Produktvarianten können auch gemeinsam produziert werden. LineLab modelliert auch komplexe Systeme mit Ressourcen, die auf verschiedene Arten geteilt werden, und macht die Modellierung dieser komplexen Systeme schnell, prägnant und transparent.
• Batching: Stapelverarbeitung ist in vielen Fertigungsumgebungen üblich. LineLab erfasst die zusätzlichen Wartezeiten und die Auswirkungen auf die gesamten Systemdynamiken genau. Es kann auch optimale Losgrößen ermitteln.
• Getaktete und Fließfertigung: Neben zellenbasierten Produktionssystemen, in denen Teile zwischen Arbeitsstationen warten können, kann LineLab auch getaktete Linien und Fließfertigung modellieren. Diese Vielseitigkeit ermöglicht eine genaue Modellierung verschiedener Produktionssysteme.
• Verschachtelte Zellen und parallele Verarbeitung: LineLab kann verschachtelte Zellen modellieren, z. B. Stationen mit einer Ladevorrichtung und mehreren Kammern. Darüber hinaus kann es auch die parallele Verarbeitung innerhalb von Zellen darstellen, bei der mehrere Operationen gleichzeitig durchgeführt werden, was eine genaue Darstellung komplexer Fertigungsprozesse ermöglicht.

Durch die Bewältigung dieser grundlegenden Herausforderungen bietet LineLab eine umfassende Modellierungslösung, die über herkömmliche Simulationsansätze hinausgeht. Es bietet die Möglichkeit, komplexe Produktionssysteme mit hoher Genauigkeit zu erfassen und zu simulieren, was es zu einem wertvollen Werkzeug zur Optimierung verschiedener Variablen und zur Unterstützung der Systemplanung in frühen Entwicklungsphasen macht.

Experimentell wurde die Genauigkeit von LineLab analysiert – mit einem Fehler von nur 0,64%. Das bedeutet, dass in Modellen mit hoher Maschinenauslastung LineLab möglicherweise genauer ist als eine diskrete Ereignissimulation mit mindestens 400 Wiederholungen.

Weitere Funktionen

Eine weitere bedeutende Innovation ist die Verwendung eines internen Optimierungslösers in LineLab, der direkt mit den vielseitigen analytischen Modellen des Fabrikflusses umgehen kann. Dadurch kann LineLab verschiedene Parameter wie Anzahl der Arbeitsstationen und Kapazität in einer einzigen Berechnung optimieren. Im Gegensatz zu traditionellen Simulationstools, die ständige Wechsel zwischen verschiedenen Modellen und Tabellen erfordern, vereinfacht LineLab den Prozess zu einer einzigen Lösung und spart Zeit und Aufwand. Mehr erfahren

LineLab bietet auch die Möglichkeit, parametrische Eingaben zu verarbeiten, was es für die Planung in frühen Entwicklungsphasen und modellbasierte Systemtechnik nützlich macht. Darüber hinaus ermöglicht es die Einbeziehung beliebiger Einschränkungen, wie beispielsweise maximaler Fließzeiten zwischen Stationen, was im Vergleich zu anderen Simulationsmethoden einzigartig ist. Darüber hinaus bietet LineLab eine umfassende Sensitivitätsanalyse, die die Auswirkungen jeder Eingabe quantifiziert und Transparenz bei der Modellierung von Produktions- und Betriebssystemen bietet. Mehr erfahren

Erfasst komplexe Systeme

Produktmix

Die Einführung eines neuen Produkts in ein vorhandenes System oder von Varianten desselben Produkts kann zu verstärkter Zeitvariation bei gemeinsam genutzten Ressourcen führen. LineLab hilft die tatsächlichen Kosten für ein zusätzliches Produkt bzw. neue Produktvarianten zu einem bestehenden System zu verstehen, auch im Hinblick auf zunehmende Komplexität, Variation und Pufferanforderungen.

Wiedereintrittsschleifen

In Branchen wie Halbleitertechnik müssen Teile oft mehrmals dieselbe Maschine durchlaufen, wobei der Wert jedes Mal zunimmt. Gemeinsam mit operativen Zusammenhängen ergibt sich ein hochkomplexes System. LineLab kann dabei helfen, solche hochkomplexen Systeme mit hoher Wertschöpfung vorherzusagen und zu optimieren.

Erfassung von nichtlinearem Prozessverhalten

Spritzguss, Gießen und die wichtigsten Prozesse in der Halbleiter- und Biopharma-Herstellung sind in ihren Prozesszeit- und Energieverbrauchsberechnungen hochgradig nichtlinear. LineLab’s einzigartige Technologie ermöglicht es diese nichtlinearen Beziehungen perfekt zu erfassen. So können zur Erreichung von Produktmerkmalen und -qualität benötigte Prozesszeiten bestimmt, und die übrige Fabrik in einem einzigen System gemeinsam optimiert werden.