סימולציה ככלי חיוני בתכנון שרשרת האספקה ובמרכזים הלוגיסטיים

תקציר: סימולציה, או בהגדרתה העברית תאום דיגיטלי, היא העתק דיגיטלי של תהליכים, מוצרים או שרותים באמצעות מידע שנאסף על ידי חיישנים מובנים על ציוד בתוך מרכזי ייצור. איך סימולציה עובדת? מדוע כדי להשתמש בה? איך הסימולציה יכולה להיות מיושמת בשרשרת האספקה או במחסן?

הכותב מאת: איציק כהן, יועץ לוגיסטי, 055-9999559, [email protected]

סימולציה, או בהגדרתה העברית תאום דיגיטלי, היא העתק דיגיטלי של תהליכים, מוצרים או שרותים באמצעות מידע שנאסף על ידי חיישנים מובנים על ציוד בתוך מרכזי ייצור. איך סימולציה עובדת? מדוע כדי להשתמש בה? איך הסימולציה יכולה להיות מיושמת בשרשרת האספקה או במחסן?

Gartner, אחת מחברות הייעוץ והמחקר המובילות בעולם בתחום ה-IT, צופה כי תאומים דיגיטליים יהיו אחת ממגמות העיצוב בתעשייה של 2018 וכי ב-2021 50% מהחברות הגדולות ישתמשו בתאומים אלו.

נכון לעכשיו תעשיית ה-4.0 כוללת חיישנים, רשתות אלחוטיות, למידת מכונה, עיבוד נתונים, מציאות מדומה ותאומים דיגיטליים על מנת לסייע לתהליכי ייצור להסתגל לביקושים משתנים מצד הצרכן. סימולציה היא לא מושג חדש במיוחד, למרות שהיא צוברת חשיבות גדולה יותר בשל ההתקדמות המתמשכת של האינטרנט של הדברים (IOT ( והשימוש במכשירי RFID.

הישות הראשונה שטבעה את המונח "תאומים דיגיטליים" בקשר לסימולציות וליישם אותו בפרקטיקה הייתה סוכנות החלל האמריקאית לאחר אירועי אפולו 13 בשנת 1970. בסוכנות נצמדו לרעיון שנחוץ לדמות את התגובות של כלי רכב החלל וצוות האסטרונאוטים לפני שהם נשלחים לחלל.

עם זאת, אפשר לעשות סימולציה בכל מגזר מקצועי. בזכות התקדמות הטכנולוגיה חברות יכולות לייצר ולבדוק ציוד, מוצרים ותהליכים בסביבה וירטואלית לפני שמיישמים את הרעיונות האלה בעולם האמיתי.

לפיכך, בעיות פוטנציאליות או מצבים מסוכנים מזוהים מראש, פריסות חדשות נבדקות ומקבלים משוב על פתרונות בכל מיני הקשרים.

היתרונות של סימולציה: עיצוב חופשי משגיאות.

סימולציה מספקת יתרון תחרותי לחברות, ומניבה כמה יתרונות מכריעים עבור יצרנים וספקים.

• שיפור מתמיד של תהליכים: תהליכים מוצגים בסביבה וירטואלית וכך, בהמשך, הם יכולים להתממש בסביבה פיזית. גרסה דיגיטלית של תהליכים נלמדת ומשתפרת באופן רציף, באמצעות ניסויים מתמשכים, התוצאות מאפשרות פריצת דרך בניהול המחסן.
• חיסכון עלויות: מעצבים ומהנדסים יכולים לייצר ולשכלל מוצר בסביבה וירטואלית, זאת במקום לבנות אב טיפוס מוחשי בעלות גבוהה.
• מניעת תקלות: ניתן לזהות בעיות לפני שהן מתעוררות ובכך למנוע תיקון של מכונות או שינוי של תהליכים, על פי מחקר שנערך על ידי הפורום הכלכלי העולמי בנושא downtimes "הפסקת שירות" (ראו מאמר קודם שלי במגזין זה בנושא משקפיים חכמות), עלויות התחזוקה יכולות לרדת לעד 30% באמצעות תחזוקה חזויה.
• פרודוקטיביות מוגברת: בסימנס טוענים שסימולציה של מחסן מסייעת לעסק לחתוך את "זמן יציאה לשוק" של מוצר ב-50% ומעלה את הפרודוקטיביות ב-20%.

• תכנון מראש: ניתוח נתונים וסימולציה של המחסן מאפשרת לחזות ביצועים ולחזק את הפיתוח החדשני בכל התהליכים ולהיות צעד אחד לפני המתחרים.
• לפקח על קבלת ההחלטות: כל התהליכים מחוברים ושזורים אחד בשני בזמן אמת. לפיכך החלטות יכולות להתבצע על בסיס נתונים מדויקים.

סימולציית שרשרת אספקה

סימולציית שרשרת אספקה היא תצוגה וירטואלית של כל הלוגיסטיקה שעובר המוצר משלב הייצור ועד ללקוח הסופי.

אוטומציה של תהליכים לוגיסטיים והתקדמות של טכנולוגיה חדשה פירושה ציוד. בשרשרת אספקה מוצרים ומתפעלים קשורים באופן רציף. נתונים רבים מסופקים בזמן אמת. נתונים רבים: כלומר התהליך של ניהול כמויות עצומות של נתונים ועיבוד מידע כדי לעדכן כל תהליך. תהליך זה מתחיל להניע זמני תגובה מהירים במצבים ובנסיבות בלתי צפויות כגון תקריות פוטנציאליות ותנודות שוק מזדמנות.

חברה צריכה נראות שרשרת אספקה גלובלית כדי לנתח את הנתונים האלו על מנת להפוך אותם למידע שימושי. יותר ויותר חברות רואות בשרשרת האספקה נהג המוביל של העסק. סימולציה מציעה מידע רלוונטי כדי לעזור להבדיל בין היתרונות והחסרונות של כל התהליכים וככזו, לשלוט ולשפר אותם מיד.

לדוגמא, אחד האתגרים המשמעותיים בעולם העסקים המודרני היא לספק הזמנות ללקוחות תוך זמן קצר ככל האפשר. ברוח זו סימולציה מאפשרת מבט ממעוף הציפור של שרשרת האספקה. מה שמקל על קבלת החלטות במטרה להפחית צווארי בקבוק וחוסר יעילות אשר מאטות את פעולות המחסן.

פתרונות סימולציה של מחסנים

סימולציה של מחסן היא ייצוג וירטואלי של כל האלמנטים המופיעים בו ואשר משתתפים בפעילותה (הסחורה, מערכת האחסון, ציוד הטיפול וכו '). יש מספר כלים אשר נועדו להציג בצורה המיטבית ביותר את פעילות המחסן במצב הפיזי העתידי.

• להציג את אופן הפעולה של מחסן ומערכת ניהול המחסנים (WMS). לפיכך, זמני עליה לאוויר מהירים ומזעור טעויות.
• לאמת את הפרודוקטיביות של הפתרונות המהווים וליישם שינויים נדרשים לפני תחילתו. למעשה, המשימה של כלים אלה היא לתת ללקוחות את היכולת לאמת כיצד המחסן שלהם יהיה לפני שהוא עולה לאוויר ולעצב אותו בהתאם לדרישות שלהם.

כלי ראשון : מציג כיצד ה WMS יפעל

אנו משתמשים בכלי זה כדי לדמות כיצד פועלות מערכות אוטומטיות. בדרך כלל כלי זה נכלל במכרז ה WMS. הסימולציה מציגה כיצד המחסן ייראה, איך במחסן יפעל וכיצד ה WMS יפעל. יתר על כן, כלי זה יוצר דוחות על פרודוקטיביות התקנה משוערת (למשל מספר תנועות לביצוע, הזמנות שניתן להכין מראש וכו ') כדי שמנהלים יוכלו לקבל החלטות אסטרטגיות ללא סכנה עבור העסק שלהם.

בין היתר סימולציה זו מספקת לנו את היתרונות הבאים :

• הערכות ריאליסטיות של מחזורי מחסן על בסיס לוגיקה והפעלות של מרכזים לוגיסטיים.
• צפי של כל ההזמנות שאמורות לצאת.
• שליטה מקיפה על מוצרי המחסן וחישובי סיבוב אוטומטיים של כל הפריטים המיועדים למחסן.

כלי שני: הצגה וירטואלית כיצד יראה המחסן ברמת תצורה

משתמשים בכלי זה, יחד עם WMS, לתכנון 3D, תצורה, אימות וסימולציה של מחסן (אוטומטי או ידני) בתכנון מראש. בעוד הצוות הטכני של הספק לוקח אחריות על הגדרת המחסן לפי מפרט הלקוח, הודות לסימולציה הלקוח יכול לקבל מושג כיצד ההתקנה שלו תראה ולבדוק כי כל הרכיבים פועלים כראוי.

כלי זה מספק לנו את היתרונות הבאים:

• תצורת המחסן נעשית בשיתוף הלקוח, כדי לפתור דרישות אחסון ספציפיות.
• על ידי כמויות קטנות של נתונים ופרמטרים ניתן לעצב מחסן עבור מבנה קיים או למבנה שמתוכנן להיבנות.
• פעולות המחסן מאומתות לפני ביצוע.
• סימולציה של פעולות כלליות במחסן פירושה: תפוקות, זמנים ותגובות אפשריות נבדקות מראש.

כלי שלישי : מציג כיצד כל המערכות מתממשקות וכיצד תוכנת הבקרה של המחסן האוטומטי מנצחת על כולם.

זהו הצעד הבא באבולוציה של תוכנת הבקרה. (המוטלת על הזמנת התנועות של המכשירים השונים במחסן אוטומטי, למשל, מסועים, עגורנים, שאטלים וכו '). כלי זה יכול לדמות פעולות ציוד אלקטרו-מכאנית של מחסן באמצעות מערכת בקרה פיקוח ומערכת רכישת נתונים (SCADA).

תוכנה זו מספקת יתרונות כגון:

• צפייה בפרויקט בתלת מימד. התמונה מאוד ריאליסטית, עם דיוק חזותי, ניתן להתקרב ולהתרחק מהתמונה, ולסובב אותה לפי הצורך.
• במחסן: זמני הזמנת ציוד אלקטרו-מכאניות קוצרו באופן משמעותי, על ידי סימולציה מתבצעת בדיקה של תרחישים כדי לבדוק את התקשורת בין WMS לבין מערכת הבקרה.
• לאחר מכן, כל מה שנדרש זה רק התאמות קטנות באתר, כגון בעיות קטנות של תזמון ומיקום של החיישנים, כדי להתאים את כונני תדירות משתנה, וכו '.

אימות תכנון מחסן

הכלים שהוצגו במאמר מראים כיצד ניתן למקסם את הפרודוקטיביות של המחסן ולהבטיח תוצאות איכותיים בכל התהליכים הלוגיסטיים. לסימולציות יש פוטנציאל עצום בניהול שרשרת האספקה, ולשחק תפקיד חיוני וחשוב בתכנון ואימות של פעולות המחסן, בנוסף מספקים לנו שפע של בדיקות שבוצעו כדי לבדוק שהכל פועל בצורה חלקה ויעילה ככל האפשר.