5 قرارات في المصنع يجب محاكاتها قبل الالتزام بها

1. تغيير التخطيط أو صالة جديدة

يخبرك الرسم ما إذا كان التخطيط الجديد يتسع في المكان. أما ما إذا كان يعمل جيدًا فسؤال آخر. فالمسارات التي تبدو قصيرة قد تتقاطع في ممر مزدحم. والمخزون المؤقت الذي أُزيل لتوفير المساحة قد يترك القطع نصف المصنّعة تنتظر رافعة شوكية بين العمليات.

قارن كل بديل تخطيط بالتخطيط الحالي من حيث الإنتاج اليومي، وزمن تدفق المواد، وزمن الانتظار بين العمليات، وحمل الرافعات الشوكية أو العربات. يحتاج كل بديل إلى مزيج الطلبيات نفسه وقواعد الورديات نفسها، وإلا فلن تكون المقارنة عادلة. ونوضح كيفية إعداد ذلك في كيف تقارن بدائل تخطيط المصنع دون تخمين.

2. معالجة عنق الزجاجة

حين يُعالَج عنق الزجاجة، ينتقل القيد عادة إلى مكان آخر. فالآلة الأسرع قد تُغرق المخزون المؤقت التالي، أو تحرم محطة لاحقة من القطع، أو تدفع مزيدًا من المنصات النقالة إلى رافعة شوكية مشتركة. وعندها يحقق التحسين إنتاجًا أقل مما وعدت به دراسة الجدوى.

في النموذج، انظر أين يتراكم العمل قبل المعالجة وبعدها، وكيف تتغير نسبة الاستغلال في المحطات المجاورة. واحكم على النتيجة بإنتاج الخط بأكمله. ثم شغّل النموذج مجددًا بعد كل معالجة لترى إلى أين ينتقل القيد بعد ذلك. والطريقة موصوفة في كيف تكتشف عنق الزجاجة في الإنتاج قبل حدوثه.

3. شراء روبوت أو أتمتة محطة

عادة ما يُبرَّر الروبوت بزمن دورته. لكن ما إذا كان سيحقق هذا الإنتاج فيعتمد على ما يحدث حوله: إمداد المواد، والمخزون المؤقت أمامه، والمحطة التي تليه، ومن يحمّله ويفرّغه.

حللت شركة لقولبة البلاستيك بالحقن في وسط بولندا، تعمل بثلاث ورديات، أتمتة عدة محطات على خط واحد. ووجدت المحاكاة أن عنق الزجاجة كان في خطوة يدوية يؤديها العامل الأول: 90 ثانية من النشاط و98 ثانية من الانتظار. وأدى استبدال هذا العامل بعربة ذاتية القيادة إلى رفع الكفاءة بأكثر من 100%، ما هيأ الظروف لجعل الاستثمار مجديًا اقتصاديًا. كانت المشكلة في الانتظار لا في زمن العمل، ولم تُظهرها أي ورقة لأزمنة الدورات.

هنا ينبغي أن يُشغّل النموذج الخط مع الروبوت ودونه، وأن يعرض الإنتاج وزمن الانتظار وزمن العمل لكل حالة، إلى جانب بدائل الأتمتة الأخرى مثل النقل المؤتمت. ومزيد من التفاصيل في قبل أن تشتري روبوتًا، حاكِه أولًا.

4. إضافة طاقة إنتاجية لمواكبة تغير الطلب

حين يرتفع الطلب أو يتغير مزيج المنتجات، تكون الإجابات المعتادة آلة جديدة، أو خطًا جديدًا، أو وردية إضافية، أو صالة أكبر. وكل خيار يغيّر أيضًا مسارات النقل، والحاجة إلى المخزون المؤقت، والحمل على الموارد المشتركة.

أضافت شركة لتصنيع مصابيح السيارات في جنوب بولندا صالة إنتاج جديدة، وكان عليها نقل الآلات دون إيقاف الإنتاج. أظهرت المحاكاة أن مسارات النقل المطوّلة كانت المصدر الرئيسي لخسائر الإنتاج، وأن التخطيط النهائي للآلات اختلف عن الافتراض الأولي، وأن التسلسل الصحيح للنقل سمح بتشغيل بعض العمليات بالتوازي. لم يكن أي من ذلك ظاهرًا في جدول الطاقة الإنتاجية.

اختبر الإنتاج في ظل عدة سيناريوهات للطلب إلى جانب السيناريو المتوقع، وتابع مستويات المخزون المؤقت، وحمل النقل، وترتيب التغييرات. راجع كيف تختبر الطاقة الإنتاجية قبل التغير القادم في الطلب.

5. تغيير القوى العاملة والورديات

يبدو الانتقال من ورديتين إلى ثلاث، أو نقل العاملين بين المناطق، حسابًا بسيطًا. لكن عمليًا، يعتمد الإنتاج على مكان وجود العاملين حين يصل العمل. فالعامل الذي يخدم محطتين قد يصبح عنق الزجاجة في أوقات الذروة، بينما يبدو عدد العاملين على الورق كافيًا.

لكل بديل من بدائل القوى العاملة، ينبغي أن يُظهر النموذج الإنتاج وزمن الانتظار ونسبة استغلال كل عامل، إضافة إلى ما يحدث حين يغيب شخص واحد أو تبدأ وردية متأخرة. وحين يُشغَّل بمزيج طلبياتك الحقيقي، يخبرك ما إذا كانت الوردية الإضافية تضيف إنتاجًا أم تضيف تكلفة فقط. راجع كيف تستخدم المحاكاة لتخطيط القوى العاملة والورديات.

كيف تختار السيناريو الأول

لا تحتاج إلى محاكاة كل شيء. ابدأ بالقرار الأقرب موعدًا والأعلى تكلفة والأصعب في التراجع عنه. ويلخص الجدول التالي ما تغفله المتوسطات في كل حالة.

التغييرات الصغيرة القابلة للتراجع لا تحتاج إلى نموذج. فإذا كان بإمكانك نقل رف يوم السبت وإعادته يوم الاثنين، فجرّب ذلك في أرض المصنع. وحاكِ القرار حين يكلّف الخيار الخاطئ إعادة بناء، أو تصاعدًا ضائعًا للإنتاج، أو آلة متوقفة بلا عمل.

الأسئلة الشائعة

أي قرار ينبغي أن نحاكيه أولًا؟

القرار الأقرب موعدًا والأصعب في التراجع عنه. وفي معظم المصانع، يكون ذلك تغيير تخطيط، أو استثمارًا في الطاقة الإنتاجية، أو مشروع أتمتة مطروحًا بالفعل على جدول الأعمال.

هل نحتاج إلى نموذج للمصنع بأكمله لهذه القرارات؟

لا. نمذج المنطقة التي يحدث فيها التغيير، إضافة إلى كل ما يتشارك معها الرافعات الشوكية أو المخزون المؤقت أو العاملين. ويمكنك توسيع النموذج للقرار التالي.

هل يمكن لنموذج واحد أن يجيب عن عدة أسئلة من هذه؟

نعم. بمجرد نمذجة تدفق المواد في منطقة ما، يمكن للنموذج نفسه اختبار بديل تخطيط، أو روبوت، أو وردية إضافية، أو سيناريو طلب جديد. وإعادة الاستخدام هذه هي ما يجعل النموذج توأمًا رقميًا.

كم تستغرق المحاكاة مقارنة بالقرار نفسه؟

يعتمد ذلك على النطاق. في دراسات الحالة المنشورة لدى DBR77، استغرق تحليل تخطيط خط متعدد البدائل نحو أسبوع، واستغرق تحليل بدائل الأتمتة أيامًا قليلة.

الخلاصة

راجع خطط الاستثمار والتغيير للأشهر الاثني عشر المقبلة، وحدّد أيها يندرج ضمن الأنواع الخمسة أعلاه. وللقرار الأقرب موعدًا والأصعب تراجعًا، دوّن الخيارات المطروحة بالفعل والمقياس الذي ينبغي أن يحسم بينها. هذا هو موجز النموذج الأول.

المصادر

• DBR77، دراسة حالة: تطوير مفهوم للأتمتة (ملخص على هذا الموقع)
• DBR77، دراسة حالة: خطة توسيع المصنع (ملخص على هذا الموقع)
• DBR77، دراسة حالة: تصميم خط إنتاج (ملخص على هذا الموقع)
• DBR77 Digital Twin، المحاكاة الحتمية مقابل المحاكاة العشوائية