Buffering in Planning and Control of Production of Perishables

No Thumbnail Available
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Perustieteiden korkeakoulu | Master's thesis
Date
2018-05-09
Department
Major/Subject
Operations Management
Mcode
SCI3049
Degree programme
Master’s Programme in Industrial Engineering and Management
Language
en
Pages
65
Series
Abstract
Food industry is developing towards increasing number of products that is demanded by consumers that prefer growing variety of diets. Meanwhile food producers are already struggling with managing a production system that uses raw materials that deteriorate quickly and have large variance in quality. Supply chains of perishables have been an interest of academic world for a long while, but the unique characteristics of perishable production has been left with little attention. In this thesis I will study a case of pork manufacturing company that is planning to introduce an automated buffer storage in between cutting and packing functions. The underlying assumption is that buffer would allow packing to operate with smaller number of workers, because currently packing line workers spend large amounts of working time either waiting or moving in between packing lines. Moreover, I predicted that while buffer will likely produce benefits regarding resource usage, more advanced production planning and control will be required. The areas of interest regarding the buffer are: What is required from the buffer, how does introduction of the buffer affect the production process and what is required from production planning and control in order to realize the potential benefits. The research method used in this study was discrete event simulation, that was constructed in cooperation with system experts at the case company. For the simulation scenarios actual production history data was used in order to capture the real differences in between the old and the new process. Technical specifications of current equipment, such as conveyor speeds, was gathered from old and new measurements of the system. Specifications for new equipment was inquired from equipment suppliers. Scheduling the simulation scenarios was treated as an experiment itself that would reveal requirements for a new planning and control process. The thesis shows that significant resource savings can be achieved by investing in the buffer, and a rather small buffer of 2-3 hours production volume will suffice to achieve the resource savings. Scheduling simulation scenarios revealed that due to increased opportunities to plan and control the facility, production planning and control would have to be re-designed to fully utilize the benefits of the new process. The results indicate that without powerful computerized tools the planning process will be arduous, slow and inaccurate, and major effort for developing such tools is advisable.

Ruokatuotannon ala kehittyy koko ajan kohti suurempaa nimikemäärää, koska kuluttajat suosivat kasvavaa määrää eri ruokavalioita. Samaan aikaan ruuan tuottajat kamppailevat jo valmiiksi haastavan tuotantoprosessin kanssa, jossa käytettävät raaka-aineet pilaantuvat nopeasti ja joiden laatu vaihtelee paljon. Pilaantuvien tuotteiden toimitusketjut ovat olleet tieteenharjoittajien mielenkiinnon kohteena pitkään, mutta niiden tuotannon erityispiirteet ovat jääneet vähälle huomiolle. Tässä diplomityössä tutkitaan sianlihatuotteita valmistavaa yritystä, joka suunnittelee automatisoitua välivarastoa leikkuu- ja pakkuutoimintojen väliin. Oletus on, että välivaraston ansiosta pakkuuta voitaisiin operoida pienemmällä miehityksellä, koska pakkaamon työntekijät käyttävät tällä hetkellä paljon aikaa odottamiseen ja linjojen välillä siirtymiseen. Lisäksi oletin, että vaikka välivarasto vähentäisikin resurssien tarvetta pakkaamossa, hyötyjen realisoiminen edellyttää nykyistä kehittyneempää tuotannon suunnittelua ja ohjausta. Kiinnostuksen kohteita välivarastoon liittyen olivat: välivaraston tekniset vaatimukset, miten välivarasto vaikuttaa tuotantoprosessiin ja mitä edellytetään tuotannon ohjaus ja suunnitteluprosessilta jotta potentiaaliset hyödyt saadaan realisoitua. Diplomityön tutkimusmenetelmänä on tapahtumapohjainen simulointi, joka toteutettiin yhteistyössä case yrityksen systeemiasiantuntijoiden kanssa. Simulointiskenaarioissa käytettiin toteutunutta tuotannon historiadataa, jotta nähtäisiin todelliset erot vanhan ja uuden prosessin välillä. Laitteiston tekniset tiedot kerättiin vanhoista ja uusista mittauksista. Uusien laitteiden tekniset tiedot saatiin toimittajilta. Simulointiskenaarioiden aikataulutusta kohdeltiin itsessään kokeena, joka paljastaisi vaatimuksia uudelle tuotannon suunnittelu ja ohjausprosessille. Diplomityö osoittaa, että välivarasto voi mahdollistaa mittavia resurssisäästöjä ja että kohtuullisen pieni, noin 2-3 tunnin tuotantoa vastaava välivarasto mahdollistaa nämä säästöt. Simulointiajojen aikataulutus osoitti, että lisääntyneet mahdollisuudet suunnitella ja ohjata tuotantoa johtavat siihen, että hyötyjen saavuttamiseksi tarvitaan uusi tuotannon suunnittelu ja ohjausprosessi. Tulokset osoittavat, että ilman tehokkaita, tietokoneistettuja työkaluja tuotannon suunnittelu on työlästä, hidasta ja epätarkkaa. Merkittävä panostus tällaisten työkalujen kehitykseen on suositeltavaa.
Description
Supervisor
Holmström, Jan
Thesis advisor
Hyvönen, Ville
Keywords
buffering, perishables, planning and control, simulation
Other note
Citation