אפקט של זמן התקנה על Flow Shop Scheduling Optimization

מידע על The Flow Shop Scheduling

תזמון חנות Flow הוא אתגר ליבה בייצור, שבו יש לעבד מספר עבודות על סדרה של מכונות באותו סדר.המטרה היא למצוא רצף הממזער את זמן ההשלמה הכולל, הידוע בשם ההרחבה, או מדדי ביצועים אחרים. בין המשתנים הרבים המשפיעים על לוח הזמנים האופטימלי, זמני ההתקנה עומדים כגורם קריטי אך לעתים קרובות לא מזלזל.

זמן ההתקנה מתייחס לתקופה הנדרשת להכנת מכונה לעיבוד עבודה חדשה.זה כולל פעילויות כגון שינוי כלים, שינוי ג'יגים ותיקוןים, טעינה תוכניות חדשות, ניקוי שאריות, והתאמה של טמפרטורה או הגדרות לחץ.בכמה תעשיות, זמני ההתקנה יכולים לקחת בחשבון עד 30% של זמן ייצור הכולל, מה שהופך את הניהול שלהם חיוני ליעילות.

סוגי ה-Times Setup

(ה) ניתן לסווג את זמני ההתקנה המבוססים על התלות שלהם על רצף העבודה.FLT:0) זמני ההתקנה תלויים בהגדרה עצמאית של ההרחבה 1 (Sequence-independent Setup) הם קבועים עבור עבודה נתונה ללא קשר לתפקיד הקודם.לדוגמה, ניקוי של ערבוב לאחר כל אצווה עשוי לקחת את אותו הזמן.

המונחים: Setup Times

מדידה מדויקת היא הצעד הראשון לשיפור חברות להשתמש בבדיקות זמן ומוטיבציה, נתונים אוטומטיים ללכוד מבקרי מכונות, והתבוננות ידנית לזמני ההתקנה.מדידות אלה להאכיל אלגוריתמים תזמון ומסייעות לזהות צווארי בקבוק. המדדים הנפוצים כוללים זמן ההתקנה הממוצע לעבודה, הגדרת זמן כאחוז של זמן עיבוד מוחלט, ואת היחס הפנימי (מעודכן בזמן מכונה מפסיק) למכונה חיצונית (מוגדרת) בעוד פעילות הפעלה).

ההשפעה של Times Setup על אחריות

התעלמות זמני ההתקנה בתזמון חנות זרימה יכולה להוביל לרצף תת-אופטימי שלהגדיל את זמן הדל, להאריך את תוחלת, ולהגדיל עלויות. כאשר ההתקנה ארוכה, לוח הזמנים חייב לאזן את ההחלפה בין קבוצות עבודות דומות כדי להפחית את המתקנים ומפגש תאריכים עבור לקוחות שונים.

השפעות על Throughput and Makespan

בחנות זרימה, תוחלת העבודה היא הזמן מתחילת העבודה הראשונה להשלמת העבודה האחרונה על המכונה האחרונה.זמן ההתקנה הגבוהה לנפח את התוספת ישירות.יתר על כן, אם המתקנים הם רצף עצמאי, רצף לא יעיל יכול לגרום לשקדה של עיכובים.לדוגמה, עבודה הדורשת התקנה ממושכת על המכונה הראשונה תדחוף את כל העבודות הבאות על המכונה, פוטנציאל הזנחה יכול לגרום להפחתה של 15%-4% פעמים יכול לגרום להפחתה מעשית של מכונות.

השפעות על עלויות הייצור

זמני ההתקנה ארוכים יותר מתכוונים מכונות אינן מועילות לתקופות מורחבות.זה מקטין את היכולת האפקטיבית של החנות, מה שמחייב חברות להשקיע במכונות נוספות או במשרה מלאה כדי לענות על הביקוש.עלויות העבודה עולות גם כי מפעילי עשויים להיות בטלים במהלך ההתקנה או לדרוש תשלום פרמיה עבור החלפת שעות.עלויות עקיפות כוללות מטבוליות מוגברת כדי לכסות אי הוודאות של תזמון.

תוצאות על Lead Time and Customer Satisfaction

זמן מוביל מקיף את כל הזמן ממתן הזמנה למשלוח.זמני ההתקנה המורחבת מגבירים את זמן פנויות, מה שהופך את זה קשה יותר לצטט תאריכי משלוח מדויקים.משלוחים מאוחרים מזיקים אמון הלקוחות ועשויים לספוג קנסות.תזמון יעיל שחשבונות עבור ההתקנה מסייע לייצב את זמני להוביל, המאפשר לחברות להציע הבטחות משלוח תחרותיות, אמינות.

מודלים מתמטיים של זמן ההתקנה ב- Flow Shop Scheduling

כדי לייעל חנות זרימה עם הגדרות, הבעיה חייבת להיות פורמלית מתמטית.מודל חנות זרימה קלאסית מניח זמני עיבוד רק.עם זמני ההתקנה, המודל הופך מורכב יותר, במיוחד כאשר ההתקנה היא תלויה ברצף.

המונחים: Sequence-Dependent Setup Times (SDST)

(ב) חנות זרימה של SDST, זמן ההתקנה על מכונה תלוי בעבודה רק הושלמה ואת העבודה הבאה כדי להיות מעובד.זה יכול להיות מיוצג על ידי matrixFLT:0SigFLT:1 שבו אלמנט FLT:2sFLT 3:2sFLT 3:ijFLT 4, 5 הוא זמן ההתקנה כאשר עבודה של 6LTiphir 7:2sFce) באופן מדויק של מכונות ⁇ רק על ידי ⁇

תכנות משותף-Integer Linear (MILP) מודלים

ניסוחים MILP עבור תזמון קניות עם ההתקנה להשתמש משתנים בינאריים לייצג רצפי עבודה ומשתנים רצופים עבור זמני התחלה וסיום. Constraints לאכוף כי כל עבודה מעובדת פעם, כי מכונות מעבדות עבודות באותו סדר (חנות זרימה משתנה), וכי ההתקנה על מכונה מתרחשת לפני העבודה מתחילה. פונקציות אובייקטיביות בדרך כלל ממזערות או סך הכל tardnesss פתרון מסחרי כמו גורק יכול להתמודד עם גישות תעשייתיות בינוניות, אבל הן אסטרטגיות מורכבות, אבל הן אסטרטגיות מורכבות, אבל הן מורכבות, אבל הן בעיות תעשייתיות.

אופטימיזציה של Algorithms חשבונאות עבור טיימס

בהתחשב המורכבות, החוקרים והמתרגלים פיתחו אלגוריתמים רבים - החל משווה - כדי לפתור תזמון קניות עם הגדרות.

חוק ג'ונסון מרחיב

עבור חנות זרימת שתי מכונות ללא התקנה, הכלל של ג'ונסון מספק רצף אופטימלי. הרחבות המשלבות זמני התקנה קטנים קיימים, אבל הם מוגבלים. גישה אחת מתייחסת זמני ההתקנה כחלק מזמני עיבוד או משתמשת כללים דירוג שונה. עבור חנויות זרימה גדולות יותר, חוק ג'ונסון לעתים רחוקות חל ישירות.

המונחים: put

היוריסטי של NEH הוא אחד השיטות היעילות ביותר עבור תזמון של קניות סטרימינג.זה מתחיל על ידי מיון עבודות על ידי זמן עיבוד מוחלט, ולאחר מכן להוסיף עבודה אחת על ידי אחד לתוך המיקום הטוב ביותר. כדי להסביר עבור ההתקנה, עלות ההכנסה מחושבת באמצעות הזמן הכולל (מעבד + ההתקנה) עבור כל רצף חלקי.H אשר נחשב תצורה תלויה רצף הוכח לייצר פתרונות באיכות גבוהה: 1.R.

מטאההאורטיקנים: אלגוריתמים גנטיים וסימדט אנליינג

מטאהירויים משמשים נרחב לבעיות של חנות זרימת SDST גדולה.אלגוריתם גנטי מקודש רצפי עבודה כמו כרומוזומים ומשתמש מפעילי crossover ומוטציות כדי לחקור את מרחב הפתרון.תפקוד הכושר מצמיד את תוחלת כולל זמני ההתקנה.מסתים רצף זההיר באופן nealing זהה באופן הרגיז את הרצף ומקבל פתרונות טובים יותר, בתוספת כמה גרועים יותר כדי למנוע אופטימיזציה מקומית של חלקיקים וגלומים יכולים גם לטפל מאות פעמים סבירים של מכונות זמן.

פתרונות ל-Minimize Setup Times

מעבר לאופטימיזציה, הפחתת זמן ההתקנה הפיזי הוא מנוף חזק יותר. הגדרות קצרות יותר להפוך את תזמון קל יותר ולשפר את גמישות החנות.

SMED (Single-Minute Exchange of Die)

(הופנה מהדף שיג'ו שינגו לטויוטה, SMED שואפת להפחית את זמני ההתקנה לעשר דקות.זה מבחין בין FLT:0internal SetupFLT:1 (המתקבל בזמן שהמכונה נפסקת) ו-FLT:2external SetupFLT 3: (אחד בזמן הפעלת המכונה) שיטות פנימיות לצעדים חיצוניים, שנותרו, ו-FLT:2external Setups 54% נוספים ניתן לדווח על MEDS.

עבודה קיבוץ וייצור סלולרי

קבוצות עבודה על ידי דמיון בכלי, חומר או תהליך להפחית את הצורך של שינויים גדולים.בייצור סלולרי, מכונות מסודרים תאים המוקדשים למשפחות של חלקים. בתוך תא, ההתקנה בין בני משפחה היא מינימלית.גישה זו, בשילוב עם תזמון כי תהליכים משפחות שלמות יחד, חתכים באופן דרמטי זמן ההתקנה.

אוטומציה וסטנדרטיזציה

משתנים כלי אוטומטיים, תיקונים מהירים, ובקרי מכונות שניתן לתכנת להפחית מעורבות אנושית ומשך ההתקנה.הוראות עבודה סטנדרטיות ואימון המפעיל להבטיח עקביות. מערכות רכישת נתונים יכולות לעקוב אחר זמני ההתקנה ולהדגיש אזורים לשיפור.

מקרה מחקר: צמצום זמני ההתקנה ביצרן חלקי רכב

ספק רכב של רכיבי מנוע הפעיל חנות זרימה עם 5 מכונות CNC.זמני ההתקנה היו תלויים ברצף, ממוצע 25 דקות לשינוי.ניתוח הראה כי ההתקנה של 35% של משך השינוי הכולל.החברה מיושמת SMED, מה שממיר 60% של פעולות ההתקנה הפנימיות לחיצוני (למשל, שיפור של עקרונות ה-SDF בהגדרתו, לעומת זאת, הוא גם סווג עבודות מראש על ידי תקן חומר ו- 7.2 חודשים, 000, 000, 000, 000 בממוצע, 000, לעומת זאת, לעומת זאת, אשר קיבולת של שימוש ב-HF, לעומת זאת, לעומת זאת, לעומת זאת, אשר הוקמה על ידי התקנתו של 2.

מסקנה

זמני התקנה הם גורם מכריע אופטימיזציה של תזמון קניות. הם משפיעים על תוחלת, עלויות, זמנים מובילים וסיפוק לקוחות. יצרנים חייב למדוד ראשון ולהבין את דפוסי ההתקנה שלהם - במיוחד תלויות רצף - ואז ליישם מודלים מתמטיים מתאימים ואלגוריתמים אופטימיזציה כדי לקבוע ביעילות. בשילוב עם טכניקות הפחתת פיזיות כמו SMED, שילוב, ואוטומציה, חברות יכול להשיג רווחים משמעותיים באמצעות חישוב ותגובה.