Simulation study of a new heavy machinery assembly plant
No Thumbnail Available
URL
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
School of Engineering |
Master's thesis
Checking the digitized thesis and permission for publishing
Instructions for the author
Instructions for the author
Authors
Date
2010
Department
Insinööritieteiden ja arkkitehtuurin tiedekunta
Major/Subject
Tuotantotekniikka
Mcode
Kon-15
Degree programme
Language
en
Pages
77
Series
Abstract
The subject of this thesis is a discrete-event simulation study of a new assembly plant that produces heavy machinery. The objectives are to confirm static calculations of the correct number of assembly cells and to study the effects crane resources have on inter-departure time and lead time. Labour requirements are also discussed, although they are not a primary point of interest. The theoretical part of this thesis offers an introduction to basic tools and methods of discrete-event simulation. A more practical approach to the aforementioned follows in the form of an introduction to basic elements and properties of Simul8 simulation software. The application of these elements in modelling the factory is discussed in detail. Among the most important aspects of the modelling are the use of work centre elements as work phases instead of working units and the custom result collection system that necessarily follows from this modelling approach. Other points of interest are the modelling of processes that go on outside simulation time and robust handling of resources in a complex model. These modelling techniques that overcome or augment some of the limitations of standard Simul8 repertoire can be applied in other modelling projects, and have been described in adequate detail to replicate them. Visual Logic source code is listed in an appendix of this thesis. The modelling solutions are in some cases explained using parts of the actual model, and in some cases using more generalized examples. To protect confidential information, some results of simulation experiments are represented as scaled or normalized figures or as graphs devoid of numbers. The actual explicit results are enclosed in a non-public appendix of this thesis. Recommendations for the number of assembly cells and cranes are given as conclusions drawn from the results of the simulation experiments. Also, a recommendation for a new source of starting impulse for a subassembly is given. The actual results provide estimates for average lead times and inter-departure times, and for utilizations of selected key resources.Diplomityössä käsitellään uuden raskaita koneita tuottavan kokoonpanotehtaan tutkimusta tapahtumapohjaisen simulaation avulla. Tutkimuksen keskeisimpinä tavoitteina on tuotantosolujen tarvittavan määrän varmistaminen sekä nosturikapasiteetin vaikutuksen selvittäminen tuotteiden läpimenoaikaan. Myös työvoiman tarpeeseen otetaan kantaa, vaikka se ei varsinaisesti ole tutkimustavoitteena. Teoriaosassa esitellään kappaletavaratuotannon tapahtumapohjaisen tietokonesimuloinnin keskeisimmät menetelmät ja työkalut. Soveltavassa osassa esitellään tarkemmin valitun simulointiohjelmiston keskeisimmät elementit ja ominaisuudet, ja siirrytään sen jälkeen niiden soveltamiseen kokoonpanoprosessin mallintamisessa. Käytetyt menetelmät ovat sovellettavissa myös muissa, vastaavissa simulointiprojekteissa ja itse laaditut menetelmät on pyritty kuvaamaan riittävällä tarkkuudella niiden toistamiseksi. Mallin sisältämä Visual Logic -lähdekoodi on diplomityön liitteenä listauksena. Tärkeimpiä ratkaistuja ongelmia ovat resurssien hallinta sekä työ- ja simulointiajan ulkopuolella jatkuvien prosessien mallinnus Simul8-ohjelmistolla. Huomionarvoista on myös yleensä työstökoneiden tai työpisteiden mallintamiseen käytettyjen simulointielementtien käyttö työvaiheiden ja ohjauslogiikan komponentteina sekä siihen liittyvä itse toteutettu kuormitustietojen kerääminen. Tuotantoprosessin mallintamista käsitellään osittain mallista otettujen esimerkkien, osittain yleistettyjen tapausten kautta. Luottamuksellisen tiedon suojaamiseksi tutkimustuloksia ja tuotantoprosessia käsitellään diplomityössä tehtyjen havaintojen kautta, ja tutkimustulokset esitetään pääsääntöisesti skaalattuna, normalisoituna tai kokonaan ilman numeroarvoja kuitenkin niin, että suureiden keskinäiset suhteet tulevat esitetyksi oikein. Tarkat tulokset on esitetty erillisessä liitteessä, jota ei ole sisällytetty diplomityön julkisiin kopioihin. Simulointitutkimuksen tuloksina esitetään suositukset kokoonpanosolujen määräksi ja nosturikapasiteetiksi sekä tuotantoprosessin keskimääräiset läpimenoajat, poistumisvälit sekä avainresurssien kuormitukset. Lisäksi alun perin ehdotettuun osakokoonpanon aloitusimpulssiin esitetään muutosta.Description
Supervisor
Niemi, EskoThesis advisor
Korhonen, JuhaKeywords
simulation, simulointi, Simul8, Simul8, Arena, Arena, quantitative modeling, kvantitatiivinen mallintaminen, Visual Logic, Visual Logic, production modeling, tuotannon mallintaminen, discrete-event simulation, tapahtumapohjainen simulointi, Bézier-distribution, Bézier-jakauma, heavy machinery, raskaat koneet, cranes, nosturit, new factory, uusi tehdas, factory design, tehdassuunnittelu, plant design