模拟器,优化器

制造商的过程模拟效益

过程模拟可以是一种非常宝贵的工具来比较替代方案,并证明制造和制造相关过程的成本。

由菲利普利曼,博士 2020年2月24日
礼貌:CRB.

模拟有时与建模互换使用,但模拟是运行模型的结果。该模型是第一位的;然后使用该模型来进行仿真研究。通常,过程模型用于再现历史时期(用于验证目的)或推断数据以预测未来(对于什么研究)。用户可以使用单个模型进行许多模拟,探索每个模拟的其他替代方案或复制。

流程模型是真实系统或流程的计算机表示。礼貌:CRB.

流程模型是真实系统或流程的计算机表示。礼貌:CRB.

用于制造和制造相关过程的计算机模型的主要目的,例如批量文件,材料补充/仓库,以及质量测试实验室是为了代替真实的东西的替代(来自行为角度)。

在真实的过程中进行实验可能过于昂贵或具有破坏性;或者可能真正的流程还不存在,还在设计中。无论哪种情况,计算机模型都可以进行实验或“假设”研究,以增加对现实世界系统的理解,并可以识别和比较以某种方式改善系统的替代方案,通常是为了降低成本或增加吞吐量。

使用基于计算机的建模的另一个论点是,现实世界的系统通常是非常复杂的,涉及许多变量之间的相互作用,这些变量可能是未知的或定义很差的,具有显著的变异性,往往隐藏了潜在的关系。一个好的模型是真正系统的简化版本,它捕获了基本的关系,而忽略了不重要的细节。如果可变性存在并且可以量化,那么可以将其包含在模型中,以提供更现实的结果。

仿真的好处

通过这些过程建模和模拟的这些定义,我们可以从这项技术中期望哪些好处?有两个地方真正闪耀:

设计阶段 -该设施正在设计或即将设计。最好在设计过程中尽早开始。由流程模拟结果引起的设计更改在设计的早期更便宜。

翻新 -一个设施已经存在,需要在某种程度上加以改进。典型的目标是提高产量,降低制造成本,降低库存或这些的一些组合。对现有设施的研究所产生的改进可能包括也可能不包括设备的改变。有时,仅仅通过改变操作程序或产品调度就可以实现改进。

设计阶段或新设施中使用的仿真

新设计的过程建模可以提供必要的加工和支持设备的正确数量和大小。这对于由多单位程序共享的设备特别有价值,例如清理(CIP)滑块,公用事业系统设计和粉末箱和口腔固体剂量(OSD)设施中的平板电脑手提箱。整体生产过程可能有设备瓶颈;该模型将识别瓶颈并确保它不会将生产率限制为低于该工厂的业务目标的价值。

新设计的过程建模可以提供必要的加工和支持设备的正确数量和大小。礼貌:CRB.

新设计的过程建模可以提供必要的加工和支持设备的正确数量和大小。礼貌:CRB.

该模型也将检查其他潜在的瓶颈。如果它们的约束接近所需的瓶颈,则调度中断或其他可变性可能导致低于设计的约束,有效地代替所需的更限制性的瓶颈。

在设计过程中经常发生更改。工程师们会找到更好的替代方案,管理人员可能会改变工厂预计生产的产品组合。在这些情况下,拥有设计的流程模型尤其有益。该模型可用于评估备选方案,并确保更改在保持所需吞吐量的同时具有成本效益。人员配备水平和轮班时间表也可以与模型进行比较。这有助于调整设计变更的成本。

设施改造过程中的建模

现有设施的模型可以提供与设计模型相同的好处,但有两个重要区别。首先,可以使用历史数据来提供更好的模型,并验证模型的性能。这有助于防止流程建模错误,并在模型结果中提供更大的可信度。其次,该模型更有可能用于操作决策,如生产计划和轮班计划。

设备更改仍然是可能的,但如果设施占用空间是固定的,可能的更改规模可能会更小。由于同样的原因,中间库存可能会被固定,从而给制造业带来其他问题。现有设施的模型往往更现实和详细,这需要更多的工程时间来构建、验证和使用模型。

在正确的细节级别上并经过适当验证的流程模型是比较备选方案并证明其成本的有价值的工具。这些好处适用于设计阶段的新设施和需要翻新或操作更改的现有设施。如果每个设施都有最新的型号,就会有更多的好处。通常,良好的决策必须快速做出,而且这只有在时间和精力已经预先投入到流程模型中时才可能。

菲利普莱曼博士,CRB过程模拟主任。这篇文章最初发表于CRB的网站CRB是CFE Media的内容合作伙伴。由副主编克里斯·瓦夫拉编辑,控制工程CFE Media and Technology,cvavra@cfemedia.com

更多的答案

用户可以使用单个模型进行许多进程模拟,探索每个模拟的其他替代方案或复制。

流程建模和仿真在设计阶段和改造期间很有价值。

过程模型是比较备选方案和证明项目成本的有价值的工具。

在线

阅读本文www.globalelove.com获取更多CRB的故事。

考虑一下这一点

您的公司是否使用了项目的流程模拟,结果是什么?

打印标题

流程模型是真实系统或流程的计算机表示。礼貌:CRB.

CTL2005_MAG2_IMG_IP_CRB_SIMULATION_ATMPFACILITY:新设计的流程建模可以提供必要的加工和支持设备的正确数量和大小。礼貌:CRB.


菲利普•莱曼博士
作者简介:Philip Lyman,Phd,Director,Process Simulation,CRB