Hur vet man att man byggt upp den bästa produktionslinan? Är det bäst att ha tre olika linor eller en lång som hanterar varianter, när man ska producera tre liknande produkter? Vilken är bästa kombinationen av produkter per timme och ledtid? Var finns flaskhalsarna i produktionen?
Det här är frågor som produktionstekniker sliter med dagligdags, med lite olika resultat beroende på skicklighet.
- Det är få som använder simulerings som beslutsstöd idag. Det saknas kunskap och oftast finns inte heller rutiner och arbetssätt som gör det effektivt. Datainsamlingen tar för lång tid, säger Mats Jägstam på högskolan i Skövde.
Han är en av deltagarna i utvecklingen av en demonstrator, Facts, som tagits fram inom det Vinnova-finansierade Mera-projektet.
Facts består av ett webbgränssnitt där man kan lägga in sin fabrik för simulering och optimering och få tillbaka resultatet. Beräkningarna sker i en serverhall på högskolan i Skövde, för det handlar naturligtvis stora mängder beräkningar.
Med ett modelleringsverktyg bygger man en modell med fabrikens flöden, med stationer och buffertar. Produkter, processtider och störningar matas in.
I kommersiella program för produktionsflöden får man genomföra varje experiment, analysera modellen, förändra den och simulera igen osv. I Facts är det användaren som ger underlaget för hur modellen ska analyseras och hur många experiments om ska göras. Användaren anger också vilka parametrar som kan justeras eller vilka mål man vill ha. (vill man minimera produkter under arbete eller maximera kapaciteten?)
Alla experimenten, inklusive optimeringen, går sedan automatiskt. När ett experiment har körts skickas resultatet till optimeringsmotorn som då skickar ut ett nytt simuleringsexperiment.
Motorn kan beta av tusentals experiment och sedan plocka ut de bästa.
Hårda tester hos Volvo och Volvo PV
Mats Jägstam berättar att Facts under projektets gång testats mot en monteringslinje på Volvos Tuve-fabrik. Analysen tog 45 minuter att göra och resultatet skiljde sig tre procent mot verkligheten.
Därefter ville man testa om metoden gick att använda för daglig planering, denna gång gjordes testet på Volvo PVs motorfabrik i Skövde.
Målet var att öka produktionstakten, men med minst lika hög leveranssäkerhet. Det var en komplicerad produktionslinje, med flera maskiner som gjorde samma sak – men olika fort.
Produktionssystemet ändrades också varje dag, beroende på vilka typer av motorer som skulle tillverkas och även tid för planerat underhåll måste in i simuleringen.
- Kravet från Volvo var att det bara fick ta 20 minuter att ta fram en produktionsplan för dagen, säger Mats Jägstam.
Och det fungerade, efter 55 000 simuleringar hittade man en bra plan.
- Detta har inte gjorts någon annan stans i världen, säger Mats Jägstam.
Det är möjligt att optimera produktionen efter ett antal parametrar, exempelvis på effektivitet, kanske vill man stänga ner så tidigt som möjligt på fredagen. När ska då de olika maskinerna gå och hur länge?
- Det svåraste för operatörerna är att förstå att det ibland är bättre att stå och vänta en stund medan något annat blir klart, för att den totala effektiviteten ska bli så hög som möjligt.
Inte bara för storföretagen
På Volvo AB har man nu också visat att en simulering som tog fyra veckor att bygga upp i en kommersiell mjukvara tog 40 minuter med Facts Analyser.
- I Skövde är vi nu utsedda till ”Prefered Academic partner” inom området virtuella fabriker, säger Mats Jägstam, och målet är nu att kunna utveckla den simulerinsgbaserade optimeringen så att den kan användas som ett dagligt verktyg, inte bara på Volvo utan även på andra producerande företag.
Är det komplicerat och bara användbart för storföretag?
- Nej, det går att använda även på små och medelstora företag och det är förhållandevis lätt att bygga upp en enkel fabrik i Facts. Men det gäller ju att validera modellen noga. Man kan inte lita mer på modellen än på den som byggt upp den.
Han tror attdet kan ta upp till tre månader att bygga upp en fungerande modell för en daglig planering, om produktionen är någorlunda komplicerad.
- Det kanske verkar vara en dyr process, och det gäller ju att hitta den bästa och mest robusta modellen, men kan man få ut 15 procent mer är det värt pengarna, säger Mats Jägstam.
Facts i korthet
Projektet Facts, Konceptuell fabriksutveckling, har drivits inom Vinnovas Mera-projket, med en budget på 18 miljoner kronor under tre år, 2006-2008. Volvo PV har lett projektet som haft deltagare även från bland annat Volvo Technology, Högskolan i Skövde,. Chalmers och Swerea IVF. Totalt har 20 personar varit involverade, varav 11 från industrin.
