Помощь студентам в учебе
Имитационное моделирование производственных процессов на предприятии
|
Введение 13
1. Теоретическая часть 15
1.1. Основы имитационного моделирования 15
1.2. Методы имитационного моделирования 16
1.2.1. Дискретно - событийное моделирование 16
1.2.2. Системная динамика 17
1.2.3. Агентное моделирование 17
1.3. Технология имитационного моделирования производства 19
1.3.1. Постановка задачи 19
1.3.2. Построение и исследование модели 20
1.З.2.1. Алгоритм построения имитационной модели производственного процесса 20
1.3.3. Планирование эксперимента 21
1.3.4. Анализ и интерпретация результатов 22
1.4. Преимущества имитационного моделирования 22
1.5. Обзор программной среды имитационного моделирования AnyLogic
22
1.5.1. Краткое описание пакета 22
1.5.2. Основные библиотеки пакета моделирования 23
2. Практическая часть 24
2.1. Имитационное Моделирование производственного процесса
банковского отделения ПАО «Тратбанк» 24
2.1.1. Объявление агентов модели 24
2.1.2. Построение логистикой цепочки процесса 25
2.1.3. Формирование блока статистики 31
2.1.4. Ввод параметров модели 32
2.1.5. Анализ результатов моделирования при различных параметрах
модели 33
2.2. Имитационное Моделирование производственного процесса
получения, обработки и складирования сырьевых материалов ПО «Холодок» 36
2.2.1. Создание 2D и 3D макетов участков производственного процесса 37
2.2.2. Объявление агентов проекта 42
2.2.3. Объявление ресурсов 43
2.2.4. Ввод коллекций 43
2.2.5. Создание логистических цепочек технического процесса 43
2.2.6. Ввод параметров модели 51
2.2.7. Формирования блока статистики 52
2.2.8. Анализ результатов моделирования при различных параметрах
модели 53
3. Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение 57
3.1.1. Потенциальные потребители результатов исследования 57
3.1.2. Оценка конкурентоспособности исследования 58
3.1.3. SWOT-анализ 59
3.2. Планирование научно-исследовательских работ 61
3.2.1. Определение трудоемкости выполнения работ 63
3.2.2. Разработка графика проведения научного исследования 64
3.2.3. Бюджет научно-технического исследования 70
3.2.4.1. Расчет материальных затрат НТИ 71
3.2.4.2. Расчет затрат на специальное оборудование для научных
(экспериментальных) работ 71
3.2.4.3. Основная заработная плата исполнителей темы 71
3.2.4.4. Дополнительная заработная плата 76
3.2.4.5. Отчисления во внебюджетные фонды 76
3.2.4.6. Расчет затрат на научные и производственные командировки . 77
3.2.4.7. Контрагентные расходы 77
3.2.4.8. Накладные расходы 78
3.2.4.9. Формирование бюджета затрат НИП 79
3.3. Оценка эффективности проекта 80
4. Социальная ответственность 83
4.1. Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности 83
4.2. Производственная безопасность 84
4.2.1. Отклонение показателей микроклимата 85
4.2.2. Недостаточная освещенность рабочей зоны 87
4.2.3. Повышенная световая и цветовая контрастность 88
4.2.4. Повышенный уровень шума на рабочем месте 89
4.2.5. Повышенный уровень статического электричества 90
4.2.6. Повышенная запыленность воздуха рабочей зоны 91
4.2.7. Опасность поражения электрическим током 92
4.3. Экологическая безопасность 93
4.4. Безопасность в чрезвычайных ситуациях 94
4.4.1. Затопление 94
4.4.2. Землетрясение 94
4.4.3. Короткое замыкание 94
4.4.4. Пожар 95
Заключение 97
Список литературных источников 98
1. Теоретическая часть 15
1.1. Основы имитационного моделирования 15
1.2. Методы имитационного моделирования 16
1.2.1. Дискретно - событийное моделирование 16
1.2.2. Системная динамика 17
1.2.3. Агентное моделирование 17
1.3. Технология имитационного моделирования производства 19
1.3.1. Постановка задачи 19
1.3.2. Построение и исследование модели 20
1.З.2.1. Алгоритм построения имитационной модели производственного процесса 20
1.3.3. Планирование эксперимента 21
1.3.4. Анализ и интерпретация результатов 22
1.4. Преимущества имитационного моделирования 22
1.5. Обзор программной среды имитационного моделирования AnyLogic
22
1.5.1. Краткое описание пакета 22
1.5.2. Основные библиотеки пакета моделирования 23
2. Практическая часть 24
2.1. Имитационное Моделирование производственного процесса
банковского отделения ПАО «Тратбанк» 24
2.1.1. Объявление агентов модели 24
2.1.2. Построение логистикой цепочки процесса 25
2.1.3. Формирование блока статистики 31
2.1.4. Ввод параметров модели 32
2.1.5. Анализ результатов моделирования при различных параметрах
модели 33
2.2. Имитационное Моделирование производственного процесса
получения, обработки и складирования сырьевых материалов ПО «Холодок» 36
2.2.1. Создание 2D и 3D макетов участков производственного процесса 37
2.2.2. Объявление агентов проекта 42
2.2.3. Объявление ресурсов 43
2.2.4. Ввод коллекций 43
2.2.5. Создание логистических цепочек технического процесса 43
2.2.6. Ввод параметров модели 51
2.2.7. Формирования блока статистики 52
2.2.8. Анализ результатов моделирования при различных параметрах
модели 53
3. Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение 57
3.1.1. Потенциальные потребители результатов исследования 57
3.1.2. Оценка конкурентоспособности исследования 58
3.1.3. SWOT-анализ 59
3.2. Планирование научно-исследовательских работ 61
3.2.1. Определение трудоемкости выполнения работ 63
3.2.2. Разработка графика проведения научного исследования 64
3.2.3. Бюджет научно-технического исследования 70
3.2.4.1. Расчет материальных затрат НТИ 71
3.2.4.2. Расчет затрат на специальное оборудование для научных
(экспериментальных) работ 71
3.2.4.3. Основная заработная плата исполнителей темы 71
3.2.4.4. Дополнительная заработная плата 76
3.2.4.5. Отчисления во внебюджетные фонды 76
3.2.4.6. Расчет затрат на научные и производственные командировки . 77
3.2.4.7. Контрагентные расходы 77
3.2.4.8. Накладные расходы 78
3.2.4.9. Формирование бюджета затрат НИП 79
3.3. Оценка эффективности проекта 80
4. Социальная ответственность 83
4.1. Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности 83
4.2. Производственная безопасность 84
4.2.1. Отклонение показателей микроклимата 85
4.2.2. Недостаточная освещенность рабочей зоны 87
4.2.3. Повышенная световая и цветовая контрастность 88
4.2.4. Повышенный уровень шума на рабочем месте 89
4.2.5. Повышенный уровень статического электричества 90
4.2.6. Повышенная запыленность воздуха рабочей зоны 91
4.2.7. Опасность поражения электрическим током 92
4.3. Экологическая безопасность 93
4.4. Безопасность в чрезвычайных ситуациях 94
4.4.1. Затопление 94
4.4.2. Землетрясение 94
4.4.3. Короткое замыкание 94
4.4.4. Пожар 95
Заключение 97
Список литературных источников 98
Постоянная конкуренция, перепроизводство, быстрое изменение потребительских предпочтений, дефицит квалифицированных кадров - факторы, заставляющие принимать сложные управленческие решения. Зачастую эти решения связаны со смена производственного плана или ускорения производства, что, несомненно, имеет большие риски увеличить издержки или же и вовсе остановить работу предприятия. Поэтому очень важно, чтобы принятые меры были безопасными, эффективными и выгодными с точки зрения экономики. Для решения поставленной задачи является незаменим использование такого инструмента, как имитационное моделирование.
Имитационное моделирование является частным случаем математического моделирования и представляет собой метод исследования процесса или системы, путём построения некоторой модели, своим поведением и параметрами очень близкой к исследуемой и постановке эксперимента над ней с целью получения информации об этой системе.
Это в свою очередь позволяет произвести оценку системы и подобрать оптимальные параметры для повышения эффективности, экспериментируя при этом только над её имитационной моделью. Таким образом, мы можем нивелировать всевозможные риски системы, путём произведения серий вариантов расчётов имитационной модели при интересуемых параметрах и фиксации нужного нам результата.
Основными задачами имитационного моделирования являются оптимизация производственных процессов, прогнозирование поведения системы, выявление экономически выгодных решений, введение новых технологий, поиск перегруженных ресурсов и анализ потребления материальных ресурсов. Именно поэтому имитационное моделирование пользуется большой популярностью в таких областях, как бизнес процессы, логистика и производство.
Однако, сама модель представляет собой лишь инструмент в руках аналитика. Так, на основе данных, полученных в результате моделирования, эксперт может говорить об альтернативной стратегии решения управленческой задачи. Любое решение задачи оптимизации повышения эффективности производства, полученное в результате моделирования, носит рекомендательный характер. Имитационная модель способна указать на «узкое горлышко» системы или дать ответ «что будет, если...», но не предоставить решение проблемы, за исключением использования отдельных алгоритмов подбора оптимальных параметров.
Актуальность данной работы обусловлена ростом тенденции создания цифровых двойников предприятий. Осуществление цифровой трансформации производства сейчас является одним из приоритетных направлений развития цифровых производственных технологий, так как именно она способна повысить конкурентоспособность предприятия и открыть новые горизонты развития.
Целью данной работы является построение функционирующей имитационной модели производственного предприятия, проверка эффективности предлагаемого технического решения, поиск оптимальных параметров модели и анализ результатов работы.
Задачи, необходимые для достижения цели:
1. Сбор статистических данных по временным затратам на осуществление операций, режиме работы и количестве сотрудников производственного процесса;
2. Создание логистической цепочки модели, моделирование этапов процесса;
3. Сравнение и анализ результатов, проверка технологических гипотез, подбор оптимальных параметров модели;
4. Оценка результатов работы;
Имитационное моделирование является частным случаем математического моделирования и представляет собой метод исследования процесса или системы, путём построения некоторой модели, своим поведением и параметрами очень близкой к исследуемой и постановке эксперимента над ней с целью получения информации об этой системе.
Это в свою очередь позволяет произвести оценку системы и подобрать оптимальные параметры для повышения эффективности, экспериментируя при этом только над её имитационной моделью. Таким образом, мы можем нивелировать всевозможные риски системы, путём произведения серий вариантов расчётов имитационной модели при интересуемых параметрах и фиксации нужного нам результата.
Основными задачами имитационного моделирования являются оптимизация производственных процессов, прогнозирование поведения системы, выявление экономически выгодных решений, введение новых технологий, поиск перегруженных ресурсов и анализ потребления материальных ресурсов. Именно поэтому имитационное моделирование пользуется большой популярностью в таких областях, как бизнес процессы, логистика и производство.
Однако, сама модель представляет собой лишь инструмент в руках аналитика. Так, на основе данных, полученных в результате моделирования, эксперт может говорить об альтернативной стратегии решения управленческой задачи. Любое решение задачи оптимизации повышения эффективности производства, полученное в результате моделирования, носит рекомендательный характер. Имитационная модель способна указать на «узкое горлышко» системы или дать ответ «что будет, если...», но не предоставить решение проблемы, за исключением использования отдельных алгоритмов подбора оптимальных параметров.
Актуальность данной работы обусловлена ростом тенденции создания цифровых двойников предприятий. Осуществление цифровой трансформации производства сейчас является одним из приоритетных направлений развития цифровых производственных технологий, так как именно она способна повысить конкурентоспособность предприятия и открыть новые горизонты развития.
Целью данной работы является построение функционирующей имитационной модели производственного предприятия, проверка эффективности предлагаемого технического решения, поиск оптимальных параметров модели и анализ результатов работы.
Задачи, необходимые для достижения цели:
1. Сбор статистических данных по временным затратам на осуществление операций, режиме работы и количестве сотрудников производственного процесса;
2. Создание логистической цепочки модели, моделирование этапов процесса;
3. Сравнение и анализ результатов, проверка технологических гипотез, подбор оптимальных параметров модели;
4. Оценка результатов работы;
В ходе выполнения данной работы были рассмотрены основы имитационного моделирования, его методы и технология.
Были построены имитационные модели производственного процесса банковского отделения ПАО «Тратбанк» и процесса получения, обработки и складирования сырьевых материалов ПО «Холодок».
В ходе эксплуатации имитационной модели производственного процесса банковского отделения была рассчитана доля необслуженных клиентов вследствие не эффективного составления расписания смен менеджеров. Сформирована рекомендации по увеличению эффективности производственных процессов, путём подбора расписания, уменьшающего долю необслуженных клиентов с 15% до 8%.
Также, благодаря имитационной модели производственного процесса получения, обработки и складирования сырьевых материалов ПО «Холодок» была проверена технологическая гипотеза об увеличении числа электропогрузчиков. Рассчитан временной выигрыш, полученный в результате увеличения числа электропогрузчиков до 2. Выигрыш составил 61,6 мин.
Были построены имитационные модели производственного процесса банковского отделения ПАО «Тратбанк» и процесса получения, обработки и складирования сырьевых материалов ПО «Холодок».
В ходе эксплуатации имитационной модели производственного процесса банковского отделения была рассчитана доля необслуженных клиентов вследствие не эффективного составления расписания смен менеджеров. Сформирована рекомендации по увеличению эффективности производственных процессов, путём подбора расписания, уменьшающего долю необслуженных клиентов с 15% до 8%.
Также, благодаря имитационной модели производственного процесса получения, обработки и складирования сырьевых материалов ПО «Холодок» была проверена технологическая гипотеза об увеличении числа электропогрузчиков. Рассчитан временной выигрыш, полученный в результате увеличения числа электропогрузчиков до 2. Выигрыш составил 61,6 мин.