Çevre veamp; Sürdürülebilir Mühendislik
Akış Dükkanlarında Kararların Çevresel Etkisini Değerlendirmek
Table of Contents
Giriş: Scheduling'in Gizli Maliyeti
Modern üretimde, planlama kararları öncelikle verimlilik lensi ile görülüyor - her ürün geçişleri ile karakterize edilir, otomotiv, elektronik ve gıda işleme gibi yüksek hacimli endüstrilerde yaygındır.
Akış Dükkanlarının Yapı ve Özellikleri
Bir akış mağazası, tüm işlerin aynı doğrusal işlem istasyonlarının aynı sırasını takip ettiği bir üretim düzenidir. Bu tasarım, her bir parçasının test etmek için eşsiz bir routing veya cep üretim sistemi ile, yüksek makinelere ve standartlaştırma gruplarına adanmıştır, ancak bir istasyonda herhangi bir kesinti veya verimsizlik genellikle tüm sistem aracılığıyla sınırlandırılabilir.
Akış dükkanlarında en yaygın zamanlama sorunları şöyledir: 0,0. Sonuç olarak, bağımsız kurulum süreleri ), [[Döneticileri ) makine boş zamanlarını [Döneticileri, kalıpları, ısıtımı, ısıtımı, ısıtımı, ısıtımı, ısıtımı, ısıtımı ve ısıtımı, ısıtımı, ısıtımı, ısıtımı, ısıtımı, ısıtımı ve ısıtımı, ısıtımı, ısıtılabilir.
Bu özellikleri anlamak, çevresel ölçümlerin genel olarak planlama kararlarına entegre edilmesi için ilk adımdır. Geleneksel zamanlama hedefleri - makyaj süresi ve baldiness - toplam tamamlanma süresi ve İZFLT:0) yeşil hedefler[DÜŞÜNCÜŞÜNCÜŞÜNCÜŞÜNCÜŞÜNCÜŞÜNÜŞÜNCÜŞÜNCÜŞÜNCÜŞÜNCÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜSİ: Toplam Enerji tüketimi, toplam enerji tüketimi, karbon emisyonları,
Anahtar Kararları ve Çevre Eşitlikleri
İş Sequencing ve Enerji Tüketimi
Bir makine üzerinde iş iş iş işlerinin işlendiği sıra, enerji talebini önemli ölçüde etkileyebilir. Birden çok aşamalı akışlarda her makine, işletim durumuna bağlı olan bir enerji profiline sahip olabilir: boş, işleme, veya kapatma. Araştırma, bir makinenin enerji tüketiminin defalarca ısı ve serinleme süresi nedeniyle 20-40 oranında değişebilir göstermiştir. Örneğin, benzer işlem sıcaklık sıcaklıklarını tekrarlama sıcaklıklarını tekrarlama ve soğutma enerjilerini azaltır.
Pratik bir örnek, bir otomotiv boyama dükkanından geliyor, renklerin değiştirilmesi gereken boya hatları ve nozulları temizlemek için gerekli olan elvezetler.Eğer işler renkli (yani beyaz arabalar), tüm siyah arabalar, renk değişikliklerinden önce – ve dolayısıyla enerji ve çözücü atıkların sayısı - dramatik olarak düşüşler.
Zamanlar ve Malzeme Atıkları
Her zaman bir makine yeni bir iş için ayarlanır, kurulumların frekansına bağlıdır.Bir akış mağazasında, kurulum atıkları, temizleme ajanlarından başlayarak, ve ayarlı bir şekilde üretilen arızalı birimler, örneğin, plastik bir enjeksiyon akışın frekansına bağlıdır:0).Sequence-bağışlı bir şekilde , malzemenin çoğu zaman kaybının zorlandığı zaman, ancak bazı geçişler diğerlerinden daha kapsamlı temizlik veya yeniden yapılandırması gerektirir. Örneğin, plastik bir şişeye kadar değişebilir.
Ayrıca, [[0)lot akışı [Dönetici:0) - tüm topluca sona ermeden bir sonraki aşamaya hareket eden bir toplu bölmeyi bölmek - iş işleme envanterini azaltabilir ve böylece depolama sırasında obsoles veya hasar riskini azaltır, ancak envanter azaltımı ve atıklar arasındaki ticaretin de dikkatli bir şekilde değerlendirilmesi gerekir.
Makine Idle Time ve Enerji Atık
Akış dükkanlarında zaman sık sık şişe veya makine arızaları nedeniyle kaçınılmazdır. ancak, düşük verimlilikte çalışan makinelere yol açmaları için aşırı boş zamanlar verilebilir (özellikle işlem gücü için 30-60%) Otomatik akış dükkanlarında, hatta bir makine işlemediğinde bile, konveyörler, havalandırma ve soğutma fanları, iş akışına göre% 8 kez çalıştırılabilir.
Batching ve Inventory Influence
Batching kararları, malzeme kullanımı için kullanılan enerji miktarını etkiler (örneğin, otomatik olarak araç) ve depolamayı etkiler. daha uzun süre boyunca tespit edilebilir ve daha sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık kullanılan (örneğin, otomatik olarak, otomatik olarak) ve depolama.
Mikro Etkileyici Çevre Etkileme Yöntemleri
Bilgilendirme kararlarını vermek için, uygulayıcıların operasyonel parametreleri çevresel ölçümlere çeviren araçlara ihtiyacı vardır. Çeşitli metodolojiler geliştirildi:
Life Rise Assessment (LCA) Scheduling için Adapted
Geleneksel LCA, bir ürünün her aşamadaki çevresel etkisini değerlendiriyor. Örneğin, LCA, her makine tarafından kullanılan enerji karışımını her makine tarafından kullanılan makineler üzerinde değerlendirecektir.
Enerji Analizi ve Modelling
Enerji makinelerinin modelleri optimizasyon için gereklidir. Her makine, farklı eyaletlerdeki güç tüketimiyle karakterize edilebilir (işlem, boş zaman, geçici, kapatma). Cumulative Energy Request (CED) bir motor yeniden başladığında, tüm makinelerin zaman içinde tüketilmesi için, kurulum süreleri ve boş zamanları ile karakterize edilebilir. Gelişmiş modeller ayrıca geçiş durumlarının otomatikleştirilmesi[Dönemli, geçici, kapalı olduğu gibi, e.g., bir motor yeniden başlatması için mevcut olan artış.
[FONT:0]Pareto optimizasyon[[Döntgen: 1 ) Genellikle birden fazla hedefle ticaret yapmak için kullanılır: toplam enerji, ve atıkların minileştirilmesi. Örneğin, enerjide% 10 artış daha uzun bir süre için, ancak enerjide% 30 azaltılabilir bir sürdürülebilirlik açısından% 30 azaltılabilir.
Çevre Performans Göstergeleri (EPIs)
EPIs, gerçek zamanlı olarak akış dükkanları için Common EPIs'in şunları dahil edilmesi için takip edilebilir daha basit ölçümlerdir:
- [FONT:0)Energy Intensity[[Dönetici: 1)
- [0]Malzeme Oranı[[Dönetici:0)[Dönetici:0)
- [FONT:0)Setup Atık Oranı[[Dönetici: 1)
- [FONT:0)İş başına ödeme (CFONT)[[FONT:0)
Bu EPIs için hedefler belirlemek ve onları sürekli izlemek için, programcılar metriklerin eşiği aştığında hızlı bir şekilde planlayabilirler.
Simülasyon ve Dijital Twins
Modern akış dükkanları giderek dijital ikizler kullanıyor - fiziksel sistemin sanal kopyaları - uygulamadan önce farklı zamanlama kararlarının çevresel etkisini simüle etmek için. Bir dijital ikiz, enerji tüketimini, atık nesillerini ve her senaryoyu test etmeden, gerçek fabrikada test etme ve emisyonunu seçebilir (örneğin, dijital ikizler için bir elektronik montaj hattının etkisi)
Sürdürülebilir Scheduling'deki Vaka Çalışmaları
Gerçek dünya uygulamaları, planlama değişiklikleri yoluyla uygulanabilir olan potansiyel çevresel tasarrufları göstermektedir:
Otomotiv Meclisi: Paint Shop Scheduling
Büyük bir araba üreticisi, boya mağazasını renkli değişikliklerle yeniden tasarladı. Aynı renkte işlerle bir araya gelerek, ışıktan koyu renklere geçiş yapan bir dizi kullanarak, tesis, 18% ve enerji tüketimine göre % 12 oranında azaltıldı.
Elektronik Üretim: Kompozisyon
Baskılı bir devre kurulunda (PCB) montaj akışı mağazası, yerleştirme makineleri yüksek hızlı nozulları seçmek ve yer bileşenleri seçmek için kullanır.Değişen bileşen türleri zaman gerektirir ve makaralı sistemlerden boşa harcarlar.Bu yaklaşımla bilinen, aynı bileşen tiplerini tekrarlayan,% 25 oranında bir üretici, atık ve% 10 azaltımı elde edilir.
Gıda İşleme: Perishable Goods ile Batch Scheduling
Bir süt işleme akışı mağazası ürün şımarıklığı ve enerji yoğun soğutma ile zorluklarla karşı karşıya kaldı. Büyük çaplı soğutmalardan geçerek, kısa raf yaşamlarıyla küçük çaplı siparişlere kadar, bitki% 20 ve daha düşük soğutma enerjisine% 8 oranında azaldı, çünkü soğuk depolamada harcanan süre daha sık temizlik döngülerine kadar değişti ve kirliliği riskini azalttı.
Uygulama için Stratejiler
Bir akış mağazasında çevresel bilinçli zamanlamayı uygulamak sadece yeni yazılımdan daha fazlasını gerektirir; organizasyonel değişikliği ve sürdürülebilirliğe olan bir taahhüt içerir. İşte eylem edilebilir adımlar:
1. Önlem ve Benchmark
Herhangi bir gelişmeden önce, enerji, atık ve emisyonlar kurulmalıdır. Anahtar makinelere metreler yükleme, iş tarafından kazı oranları takip etmek ve kayıt kurulum süresini kullanın. EPIs'nin daha önce bahsettiği verileri hesaplamak için kullanın.
2. Tümleşik Çevre Hedefleri Scheduling Software
Çoğu modern Gelişmiş Planlama ve Scheduling (APS) sistemleri, özel objektif işlevleri sağlar. IT ekibi veya yazılım satıcısı ile tüm enerji tüketimi veya minimise atıkları gibi hedefleri eklemek için hedefler eklemeye yardımcı olabilir. Pareto ön araçları, hız ve yeşillik arasındaki ticarete yardımcı olabilir.
3. Yeşil Sequencing için Heuristics kullanın
Kılavuz planlamanın hala yaygın olduğu akış dükkanları için, basit heuristics etkili olabilir:
- [FONT:0)Colour-based grouping[Dönetici: Resim veya boyama, boyama işleri minimise temizliğine göre sıralayın.
- [FONT:0]Temperature-based sequencing[[Dönetici: ısı tedavi veya kaynak, benzer sıcaklık gereksinimleri ile grup işleri.
- [FONT:0)Mal-aile ayrımı[Dönetici: Aynı hammadde veya araç kullanan kümes işler.
4. Implement Turn-Off Politikaları
Tren makinesi operatörleri uzun boş dönemler boyunca ekipmana güç vermek için. Scheduling, tam kapatmanın mümkün olduğu uzun süreler için izin veren geçici iş bloklarını oluşturmak için hedeflemeli.
5. Lot Streaming ve Karma-Model Scheduling
Bu teknikler iş işleme ve depolama enerjisini azaltır, ancak kurulum maliyetlerine karşı dengeli olmalıdır. Tüm enerji artı atıklarını bulmak için simülasyon kullanın.
6. Sürekli KPIs kullanarak İyileştirme
Form:0) yeşil KPI panoları [[Döneticileri], geleneksel verimlilik ölçümleri ile gerçek zamanlı çevresel etki gösteren, müşteri hizmetine zarar vermeden ayak izi tespit etmek için düzenli incelemeler tutun.
Sonuç: Yeşil Scheduling Imperative
Akış dükkanları birçok üretim endüstrisinin arka kemiğidir ve zamanlama kararlarının çevre üzerinde derin bir etkisi vardır. Dar bir odakın ötesinde hareket ederek ve enerji tüketimi, atık nesli ve emisyonları objektif bir şekilde azaltılabilir, yöneticiler, dinamik LCA, enerji modellemesi ve dijital ikizler, otomotiv, elektronik, elektronik ve gıda işleme ile ilgili daha düşük maliyetli bir maliyetle deney yapmak için gerekli olan yolculuğu önemli ölçüde azaltmaktadır.