ČVUT v Praze, Procter & Gamble, Merica s.r.o.

WP10 - Zdeněk Hanzálek

Systém pro optimalizaci výroby

Efektivní využití dostupných zdrojů je základem úspěchu v řízení výroby. Se zvyšujícím se množstvím rozhodovacích procesů a jejich rostoucí složitostí a dynamičností však čím dál tím častěji přestává být možné tohoto úspěchu dosáhnout metodou “tužka a papír”. S pokrokem výpočetní techniky, vědeckého poznání a digitalizace dat ve výrobě se čím dál tím více nabízí využít potenciál strojových přístupů k řešení optimalizačních problémů z praxe. Zatímco člověk je schopen vyhodnotit jedno řešení v řádu sekund, počítač za stejný čas vyhodnotí tisíce až sta tisíce řešení.

Tento výsledek se soustředí na vývoj počítačových systémů pro optimalizaci:
1. Zakázkové výroby – Dnes je čím dál běžnější nabízet velkou variabilitu produktů, což je důsledkem snahy výrobce zvyšovat jeho konkurenceschopnost vůči ostatním. V tomto typu výroby se denně setkáváme s výpadky strojů, operativním zařazením urgentních zakázek do výroby, zpožděním dodávky materiálu, v delším časovém horizontu pak s změnami výrobního procesu, nebo nákupem nových strojů. Díky všem těmto aspektům a mnoha dalším je tvorba výrobního plánu mnohem komplikovanější než byla dříve, a proto je použití počítačových metod nezbytné. Naše optimalizační algoritmy výrazně pomohly eliminovat problémy zakázkové výroby vznikající v návaznosti na logistiku, kdy donedávna bylo nutné operativně a neefektivně řešit problémy s nedostupností materiálu.

2. Sériové výroby – Velmi častým požadavkem v praxi je tzv. what-if analýza sériové výrobní linky, kdy je vytvořen její matematický model a je zkoumán vliv parametrů (např. rychlost dopravníků přenášející výrobky mezi jednotlivými stroji) na sledovaná kritéria (poruchovost strojů, energetická spotřeba, zmetkovitost výrobků apod.) bez potřeby fyzických zásahů. Ve spolupráci s firmou Procter&Gamble byl takový modelovací a simulační nástroj navržen na formalismu Petriho sítí. Výraznou výhodou našeho řešení oproti testování skutečné linky je výše nákladů za provedení testu a jeho rychlost. Náš nástroj je v souladu s novou koncepcí výroby Průmysl 4.0, kde je právě virtuální modelování a simulace jedním ze stěžejních pilířů.

shutterstock