Processimulatie & Optimalisatie door inzet van Plant Simulation

Processimulatie en -optimalisatie door
inzet van Plant Simulation
Ing. Ton Aarts – Sales Manager

© cards© cards PLM Solutions 2009. All rights reserved.
PLM Solutions 2009. All rights reserved. 1

Agenda

 Introductie cards PLM Solutions
 Waarom processimulatie
 Toepassingen & voordelen
 Plant Simulation software
 Klantencases
 Projectverloop
 Simulatie pilot


Feiten cards PLM Solutions

 Onderdeel van de cards groep (> 35 werknemers)
 Opgericht in 1999 (cards Engineering)
 Vanaf 1999 Business Partner van Siemens PLM Software
 Channel Partner Gold voor de applicaties: NX, I-Deas,
Teamcenter en Tecnomatix
 Preferred Business Partner voor Tecnomatix
 Focus op software verkoop en dienstverlening


Feiten Siemens PLM Software

 Onderdeel van de BU Siemens Industry Automation
 Wereldwijd 11.000 werknemers, waarvan 4.500 werknemers
in R&D (lokaal: Den Bosch, NL & Zaventem, BE)
 Nummer 1 op het gebied van PLM en Simulatie
 Wereldwijd 5,5 miljoen licenties in gebruik
 Omzet 2007: 1,4 Miljard Dollar
 25% van omzet wordt gebruikt voor R&D
 Strategisch, future-proof roadmaps


Siemens PLM Software applicaties

Transforming Optimize
product manufacturing for
development greater
confidence

Evolving to 3D
for competitive
advantage Capturing & sharing
product/process
knowledge
Open solutions for standardization & interoperability

Specifieke focus en expertise

Tecnomatix (Digital Manufacturing):
 Plant Simulation voor procesontwerp- en simulatie
 FactoryCAD/FLOW voor lay-out ontwerp
 Robotics voor robotica ontwerp en simulatie
 Jack voor ergonomie en werkplekinrichting
CAD:
 NX voor product ontwerp
PDM:
 Teamcenter voor product en proces data management


Agenda

 Klantencases
 Projectverloop
 Simulatie pilot


Uitgangspunten Processimulatie (1)

Werkelijk of gepland Experimenten en
Simulatie model
systeem resultaten

 Transparante analyse van dynamische, complexe systemen
 Optimalisatie van proces, capaciteit, lay-out en besturing
 Intelligente onderbouwing van investeringen
 Virtueel procesmodel met echte procesdata


Uitgangspunten Processimulatie (2)

 Met simulatie kan men (productie en logistieke) processen
ontwerpen, optimaliseren en visualiseren.
 Dynamische en complexe eigenschappen van een proces
zijn expliciet onderdeel van het model (proces tijden,
storingen, gedeelde resources etc.).
 Focus op materialflow van goederen, resources en
informatie (capaciteiten, doorlooptijden, productiviteit,
bezettingsgraden, etc.).
 Typisch wordt er gekeken naar het lange termijn gedrag
van een proces.


Typische gebruikers

 Productiebedrijven
 Logistiek dienstverleners (warehousing, distributie,
supply chain management)
 Systeemleveranciers en machinebouwers (material
handling, productielijnen, etc.)
 Zorgsector (patiëntenlogistiek)
 Scheepsbouw
 Havens & terminals
 Luchthavens
 Consultancy & engineering bureaus


Hoe ontwerp ik een nieuw logistiek
systeem?

Dimensionering: Procesverloop:
Buffers, machines, aantal Volgorde van processtappen,
operators? ontkoppelpunten?

Aansturing: Lay-out:
Wie produceert wat wanneer, pull Beste locatie machines, operators,
of push? supply-chain?


Antwoord: met de geijkte ontwerptools

Opties:
1. Experimenten, ervaring met werkelijk
systeem, benchmarking
2. Berekeningen
3. Simulatie


Optie 1: Experimenten, ervaring met
werkelijk systeem, benchmarking
 Altijd nodig voor:
 Kennis van probleem, proces, structuur, etc.
 Input data voor simulatie
 Referentie voor betrouwbaarheid resultaten

 Beperkingen:
 Te kostbaar, lange doorlooptijd
 Betrouwbaarheid, herhaalbaarheid
 Soms onmogelijk
 Vaak lokaal gericht
 Te lange of te korte cyclustijd
 Gevaarlijk, niet toegestaan


Optie 2: Berekenen

 Gebruik van wiskundige modellen
 Bruikbaar voor eenvoudige systemen
 Beperkt tot ‘steady state’ systemen
 Directe koppeling input-output parameters

 Beperkingen van Excel, etc.
 Tijdsafhankelijkheid, interacties
 Stochastiek, onzekerheid en dynamiek
 Inzichtelijkheid in routering, complexere logica niet mogelijk
 Geen visualisatie, beperkt overdraagbaar


Optie 3: Processimulatie

Processimulatie met Plant Simulation:
 Realistische en betrouwbare resultaten

 Complexe en dynamische systemen modelleren

 Betere kennis van systeemgedrag
 Het doen van experimenten
 Evalueren en optimaliseren van scenario’s
 Krachtige visualisatie


In- en output simulatiemodel

Input Simulatiemodel Output

Dimensionering: Procesverloop:
Lay-out Efficiency
Buffers, machines, Volgorde proces,
Producten, aantal operators? ontkoppelpunten? Bezettinggraden
vraagpatroon
Wachttijden
Routings
Doorlooptijden
Tijddata: set-ups,
Kosten
processing, MTBF,
MTTR Baten
Capaciteiten Visualisatie 2D/3D
Planningsregels
Storingen
Aansturing: Lay-out:
Wie, wat, wanneer, pull Beste locatie resources?
of push?


Simulatie & proces levenscyclus

12 Conceptual Detailed Ramp-up Operation Re-design End-of-life
design design
10 5
4 6
8 Snellere start
BESPARING

van het proces
6 Investering Kosten van
in gedegen herontwerp
4 analyse blijven beperkt
3
2
0 Minder TIJD
2 frequente
-2 1 Betere herontwerpen Langere
aansluiting van levensduur
-4 capaciteit op door grotere
behoefte flexibiliteit

Zonder simulatie Met simulatie

17

Agenda

 Klantencases
 Projectverloop
 Simulatie pilot


Business drivers

 Besparing op investeringen > 5-15%
 Verlagen aanloopkosten nieuwe systemen > 5-20%
 Verhoging productievolumes > 15-20%
 Verlaging voorraden en doorlooptijden > 20-60%

Vuistregel: 1 euro geïnvesteerd in simulatie
levert u 12 euro op!


Toepassingen processimulatie

Nut en noodzaak van investeringen in middelen
Investeringsonderbouwing
aantonen.
Optimum vinden tussen capaciteit, flexibiliteit en
Engineering
kosten van een nieuw/bestaand systeem.
Systeembenaderingen vergelijken, de juiste
Concept-check*
oplossingsrichting kiezen.
Onderzoek naar knelpunten door veranderende
Knelpuntanalyses* omstandigheden, zoals productmix en klantvraag.
Vraagt om optimalisatie van het productieproces.
Design-tool voor systemen, visualisatie voor de klant,
Acquisitie
voorkomen van inschattingsfouten.
Illustreren hoe een systeem werkt, kennis van Lean
Demonstratie en training*
Manufacturing overdragen.
Emulatie Validatie en optimalisatie van PLCs via OPC.

Periodieke capaciteitsplanning op basis van een
Planning
realistisch procesmodel.

* Simulatie is complementair met Lean Manufacturing

Voordelen van processimulatie

 Vroegtijdig detecteren en elimineren van problemen
 Risicovrije experimenteeromgeving
 Testen en vergelijken van alternatieven (resultaten
worden meet-/voorspelbaaar)
 Minimaliseren van investeringen
 Optimaliseren van de performance
 Verhoging van procesinzicht door visualisatie
 Ondersteuning van de besluitvorming
(communicatiemiddel)


Agenda

 Klantencases
 Projectverloop
 Simulatie pilot


Plant Simulation voor processimulatie

2D, 3D, CAD,
Datafit Generieke modeleringsobjecten FactoryCAD

Modeleren Simuleren Visualisatie
Data analyse
Overige simulatietools

Statistic wizard, Bottleneck analyzer, Sankey chart, Experiment Manager, Neural Networks, Factor Analysis,
Attribute Explorer, Gantt Wizard Automatic Experiment Generation

Proces analyse Experimenten ontwerp

Genetic Algorithm, Optimization Wizard, Layout PLC testing, OPC server
Optimizer, Neural Networks, Sequencing Wizard

Optimalisatie Proces Automatisering

Plant Simulation


Plant Simulation: Best in class features

Windows standaarden, Drag & drop, Ctrl-C Ctrl-V, hierarisch,
Gebruiksgemak
modulair
Flexibele modeleerfuncties, overerfelijkheid, krachtige
Modeleersnelheid
programmeertaal (SimTalk)

Drap & drop Bottleneck Analyser, Sankey diagrammen,
Procesanalyse
grafieken/histogrammen

Experimenten Direct, handmatig, Experimenten Manager.

Optimalisatie Genetisch Algortime, Neurale Netwerken, Factor Analyse

Statistiek Beschikbaar per object per uur/dag, gedurende simulatie run

Open architectuur Excel, SQL, ODBC, OPC, ActiveX, etc.

Help functionaliteit Runtime check, commando advies, context help, tool tip

Financieel sterk, ruim R&D budget, veel productie/logistieke
Organisatie & Visie
kennis, future-proof, strategisch, inbedding in portfolio


Gebruikers Plant Simulation

Automotive Toeleveranciers Machinebouw Scheepsbouw
OEMs Bosch Comau Babkock
Audi EBM Papst Duerr Chantier de l’Atlantique
Autovaz Faurecia Eisenmann Fincantieri
BMW Hella Hoermann Flensburger Schiffsbau
DaimlerChrysler Magna ibk Gesellschaft
Honda Modine Krones Kockums
Mazda Recticell Kuka Kvaerner Warnow Werft
Mitsubishi SKF Nothelfer Meyer Werft Papenburg
Nissan St. Gobain Thyssen Krupp Thyssen Nordseewerke
PSA ZF TMS
Rolls-Royce Suzuki Voest Alpine
Vauxhall
Volkswagen


Gebruikers Plant Simulation

Engineering Luchthavens Proces Logistiek
Bureaus Industrie SSI Schaefer
Dallas
DRC BASF Duerr
Denver
EDAG Bayer Hoermann
Frankfurt
Fraunhofer Ciba psb
Munich
Icarus Henkel UPS
Schipol
Industrie Ratiopharm PPI
Planung Fischer Zware Wacker iSILOG
Isilog Industrie Semiconductor
Luchtvaart
Life Sciences
Logplan Caterpillar Zorgsector Airbus
Pitotech Freightline
Erasmus MC Rolls-Royce
PPI Volvo Trucks
LUMC MTU
Protema MAN
Vreelandgroep BAE Systems
Iveco
AMC Fairchild Dornier
Daimler Chrysler
UMCG
Trucks
DAF Trucks
Mack Trucks

Agenda

 Klantencases
 Projectverloop
 Simulatie pilot


Some simulation customers


DAF Trucks

Uitdagingen
 Simulatie van een complexe productielijn
 Beoordelen van voorgestelde investeringen
 Optimalisatie van seriegroottes en besturingsregels
Aanpak
 Plant Simulation software (realistisch en integraal model)
 Customized training voor personeel DAF Trucks
 Modelleerwerk grotendeels door DAF Trucks
Resultaten
 Zeer nauwkeurig en realistisch model van een complexe lijn
 Investering in extra productiemachine bleek niet nodig
 Uitbreiding van material handling noodzakelijk om manuele
taken te verlichten
 Sterk verbeterde kennis van het productiesysteem

Wärtsilä Propulsion
Uitdagingen
 Simulatie van een complex en dynamisch productieproces
 Optimale afstemming tussen gieterij en machinefabriek
 Verkorting doorlooptijd, inzichtelijk maken van bottlenecks
Aanpak
 Customized training voor personeel Wärtsilä
 Modelleerwerk door Wärtsilä en cards PLM Solutions
 Effect van diverse productie methodes vooraf inzichtelijk maken
Resultaten
 Aangetoond welke capaciteitsuitbreidingen zinvol zijn en welke niet
 Verlaging onderhanden werk en vergroting van werkkapitaal en
flexibiliteit
 Bottlenecks inzichtelijk, nu en in de toekomst
 Een sterke verbetering van het procesinzicht

Maasland Ziekenhuis

Uitdagingen
 Inzicht verkrijgen in integrale logistieke kosten t.a.v.
leveringsconcepten
 Simulatie van intern transporten en bevoorrading
 Beoordelen van voorgestelde investeringen
Aanpak
 Modelleerwerk door cards PLM Solutions
 Simulatie door medewerkers DSV
Resultaten
 Realistisch en dynamisch model te gebruiken zonder kennis
van Plant Simulation
 Simulatie model eenvoudig uitbreidbaar met datasets
 Sterke communicatie tool naar management
Maaslandziekenhuis


Nationaal Lucht en -Ruimtevaart
Laboratorium
Uitdagingen
 Inzicht verkrijgen interactie tussen land- en luchtzijde processen
van luchthavens (resp. omdraaibewegingen)
 Impact van verstoringen tijdens omdraaibewegingen op de
algehele capaciteit van Schiphol inschatten nu en in de
toekomst
Aanpak
 Interfacing met TAAM (Total Airport and Airspace Modeller)
 Modelleerwerk en simulatiestudie door cards PLM Solutions
Resultaten
 Inzicht in verstoringen (frequentie, duur, impact) veroorzaakt
tijdens omdraaiprocessen op algehele capaciteit van de
luchthaven
 Breed inzetbaar simulatiemodel, eenvoudig aan te passen voor
andere luchthavens


UPS Supply Chain Solutions

Uitdagingen
 Evalueren van diverse logistieke concepten voor een nieuwe
klant (tender)
 Kwantificeren en visualiseren van het optimale concept
Aanpak
Resultaten
 Het tenderproces is gewonnen dankzij simulatie
 Kwantificering van diverse concepten en bijbehorende effecten
mogelijk, daardoor adequate klantresponse
 Verhoging van de scoringskans tijdens tenders


VOS Logistics

Uitdagingen
 Optimalisatie van een warehouse operatie (inbound, outbound,
order pick, val) noodzakelijk door verandering in gevraagde
capaciteit door klant
Aanpak
 Simulatiemodel van diverse lay-outs
Resultaten
 Verlaging van het aantal opslaglocaties zodat er ruimte is voor
een nieuwe klant
 Verhoogde efficiency en performance van de dagelijkse
operatie
 Verbeterde inzicht in de algehele operatie en de toekomstige
werking ervan


HAWE Systems Europe

Uitdagingen
 Simulatie van een complex containersysteem in de verkoopfase
 Verificatie van de huidige capaciteit
 Aangeven waar de bottlenecks verwacht worden
Aanpak
Resultaten
 Vroegtijdig inzicht of de gevraagde capaciteit en voorgestelde
layout op elkaar aansluiten
 Capaciteit probleem rondom werking van een lift op het totale
systeem vroegtijdig aangetoond
 Verhoging van de scoringskans van het project door krachtige 3D
visualisatie


Proctor & Gamble

Uitdagingen
 Simulatie van logistieke operaties (warehousing), productie- en
verpakkingslijnen
 Optimalisaties vroegtijdig testen en doorvoeren
 Capaciteiten inzichtelijk maken
Aanpak
 Training en support door cards PLM Solutions
 Modelleerwerk door Proctor & Gamble
Resultaten
 Bottlenecks worden vroegtijdiger gesignaleerd
 Opstarttijd voor nieuwe processen worden verlaagd
 Investeringen worden geminimaliseerd


Suzlon (AE Rotor)

Uitdagingen
 Simulatie van nieuwe/bestaande productiefabrieken
 Verificatie capaciteiten van resources (mens/machines)
 Aangeven waar de bottlenecks verwacht worden
Aanpak
 Modelleerwerk door Suzlon
Resultaten
 Bottlenecks worden vroegtijdiger gesignaleerd
 Opstarttijd voor nieuwe processen is verlaagd
 Investeringen kunnen geminimaliseerd worden


PSA Hesse-Noord Natie

Uitdagingen
 Simulatie van containerterminals
 Optimalisatie bezetting resources (havenkranen, trucks, etc.)
 Verbetering van besturingsregels
Aanpak
 Modelleerwerk door PSA Hesse-Noord Natie
Resultaten
 Grootschalige simulaties van containerbewegingen


Neste Oil

Uitdagingen
 Simulatie van bestaande en toekomstige supply chain
 Optimale locatie bepalen van een nieuwe EDC (oneindig veel
mogelijke oplossingen)
Aanpak
 Modelleerwerk door Neste Oil
Resultaten
 Optimale opslaglocaties kunnen nu sneller bepaald worden
 Capaciteiten en kosten van de supply chain zijn snel en zeer
nauwkeurig te bepalen
 Creëren van draagvlak van nieuwe oplossingen door krachtige
visualisatie


Plakoni

Uitdagingen
 Strategische verbreding van dienstverlening
 Simulatie van productie/logistieke systemen
 Turn-key projecten scoren door verbeterde vooranalyse
Aanpak
 Modelleerwerk door Plakoni
Resultaten
 Verhoogd draagvlak door visualisatie
 Betere afstemming van klantbehoefte op systeemspecificaties
en -performance
 Fouten vroegtijdig detecteren en voorkomen


Vreelandgroep

Uitdagingen
 Simulatie van zorgprocessen (patiëntenstromen en
resourceplanning)
 Procesveranderingen doorvoeren binnen de zorgsector
Aanpak
 Modelleerwerk door Vreelandgroep
Resultaten
 Verhoogd draagvlak visualisatie van zorgprocessen
 Betere afstemming van patiëntbehoefte op zorginrichting


Pieterse Terwel Grevink Advies

Uitdagingen
 Simulatie van dynamische zorgprocessen als input voor
huisvestingsvraagstukken
 Optimalisatie van procesverloop in zorgcentra: de patient
centraal
Aanpak
 Bibliotheekbouw, training en support door cards PLM Solutions
 Modelleerwerk door Pieterse Terwel Grevink Advies
Resultaten
 Modellen met grote nauwkeurigheid, korte modelleertijd
 Integrale afstemming tussen procesverloop, capaciteit, layout en
aansturing
 Verhoogd draagvlak door visualisatie van zorgprocessen


Ergo Design

Uitdagingen
 Strategische verbreding van dienstverlening
 Simulatie van productie/logistieke systemen
 Turn-key projecten scoren door verbeterde vooranalyse
Aanpak
 Modelleerwerk door Ergo Design
Resultaten
 Verhoogd draagvlak door visualisatie
 Betere afstemming van klantbehoefte op systeemspecificaties
en -performance
 Fouten vroegtijdig detecteren en voorkomen


IPA Total Productivity

Uitdagingen
 Simulatie van dynamische, manuele assemblageprocessen
 Toetsen van typische configuraties met een minimale
modelleertijd
Aanpak
 Modelleerwerk door cards PLM Solutions
Resultaten
 Simulatiemodellen binnen enkele minuten te bouwen
 Meerdere alternatieve configuraties tegelijkertijd
 Automatische verzameling en visualisatie van resultaten
 Systeemcomponenten afzonderlijk parametriseerbaar


Agenda

 Klantencases
 Projectverloop
 Simulatie pilot


Verloop van een simulatieproject


Benodigde inzet

30

20

10

0


Valkuilen

1. Vage doelen en scope van een studie

2. Gebrekkige communicatie met klant en stakeholders

3. Te weinig aandacht voor probleemdefinitie procesanalyse

4. Onnauwkeurige specificaties en modelparameters

5. Gebrekkige basiskennis van simulatie en stochastiek

6. Gebrek aan procesdata, kwantiteit en kwaliteit

7. Bandbreedtes/stochastiek vervangen door gemiddeldes

8. Verkeerd detailniveau (meestal teveel)

9. Gebrekkige validatie

10. Inaccurate analyse van resultaten


Praktische hints

1. Is simulatie echt nodig? Vaak wel…
2. Investeer in de probleemanalyse
3. Documenteer en communiceer een conceptueel model
4. Begin vroeg met dataverzameling
5. Specificeer elk component van het model
6. Modelleer alle relevante capaciteiten
7. Werk op basis van feiten, vermijd aannames
8. Implementeer details en speciale controls alleen als het echt moet
9. Verkrijg feedback met demonstraties en validatie
10. Documenteer het project van meet af aan


Agenda

 Klantencases
 Projectverloop
 Simulatie pilot


Activiteiten cards PLM Solutions
tijdens simulatie pilot

 Levering en implementatie Plant Simulation software

 Klantgerichte training

 Pilot projecten

 On-site simulatie consultancy
 Bibliotheekontwikkeling

 Simulatie applicaties

 R&D werkzaamheden

 Helpdesk


Voordelen simulatie pilot

 Geringe investeringskosten

 Laagdrempelig kennismaken met de kracht van
simulatie
 Tijdelijk beschikken over de Plant Simulation
software
 Ondersteund bij het creëren van draagvlak
 Toepassingsgebied simulatie wordt inzichtelijk
 Meerwaarde van simulatie wordt aantoonbaar


Ton Aarts – Sales Manager

Website: www.cardsplmsolutions.com
Email: ton.aarts@cardsplmsolutions.com
Telefoon: +31-6-53665807


Processimulatie & Optimalisatie door inzet van Plant Simulation

Empfohlen

Empfohlen

Weitere ähnliche Inhalte

Ähnlich wie Processimulatie & Optimalisatie door inzet van Plant Simulation

Ähnlich wie Processimulatie & Optimalisatie door inzet van Plant Simulation (20)

Processimulatie & Optimalisatie door inzet van Plant Simulation