كيف تحاكي الخدمات اللوجستية الداخلية وتدفق المواد

ما الذي ينبغي إدخاله في نموذج الخدمات اللوجستية الداخلية

نموذج تدفق المواد المفيد يُغفل معظم التفاصيل ويحتفظ بالعناصر التي تولّد الانتظار:

• المسارات: الممرات، والأقسام أحادية الاتجاه، والتقاطعات، وأبواب أرصفة التحميل، والمسافات بين المحطات والرفوف ومناطق المخزون المؤقت، وتؤخذ عادة من تخطيط CAD الذي يشكّل أساس النموذج
• المركبات: الرافعات الشوكية، والجرارات القاطرة، والعربات ذاتية القيادة، بعددها وسرعتها وسعة حمولتها، وحيث يلزم، تسارعها وكبحها
• المخزون المؤقت والتخزين: سعة كل رف وكل منطقة مخزون مؤقت وكل مستودع وسيط، وما يحدث حين يمتلئ أحدها
• القواعد: من يطلب النقل، والأولويات، وأحجام الدفعات، وتكرار جولات التوريد الدورية (Milk Run)، وترتيب سحب المواد
• الطلب: أوامر الإنتاج ومزيج المنتجات ليوم أو أسبوع نموذجي، إضافة إلى فترات الذروة
• الأشخاص: السائقون وعمال تجهيز الطلبيات، بورديّاتهم واستراحاتهم

معظم هذه البيانات موجود بالفعل في CAD أو ERP أو أوراق مسارات التصنيع. وأزمنة النقل الناقصة يمكن قياسها بساعة توقيت.

ما تُظهره المحاكاة ولا يُظهره جدول البيانات

تعطي محاكاة تدفق المواد أرقامًا يمكنك مقارنتها بين البدائل: زمن انتظار النقل، ونسبة استغلال المركبات، ومستوى امتلاء المخزون المؤقت ساعة بساعة، والدقائق التي تنتظر فيها المحطة المواد.

الصف الأخير أهم مما يبدو. فالتدفق الذي لا يعمل إلا حين تعمل كل المركبات تدفق هش. ونتناول كيفية اختبار ذلك في كيف تقارن المرونة، لا الإنتاجية فقط.

حالة حقيقية: أين يوضع المخزون المؤقت في خط جديد

احتاجت شركة لتصنيع مصابيح السيارات في جنوب بولندا، يعمل فيها 270 شخصًا على ورديتين في مصنع مساحته 28,000 م² يضم مستودعًا مساحته 12,000 م²، إلى تخطيط جديد لخط إنتاج. أراد مدير المصنع أعلى إنتاجية وأفضل استخدام للعمالة. وكان الجزء الصعب هو الوقت الذي تقضيه المواد في الانتقال بين محطات العمل والمستودعات الوسيطة.

بنت DBR77 توأمًا رقميًا لتدفق المواد. واستخدم النموذج ساعات العمل من الجداول الزمنية للمشروع، وسرعات النقل القياسية، وتسارع الشاحنات وكبحها، ومسارات الحركة المتحركة. وقورنت ثلاثة بدائل للتخطيط من حيث زمن تدفق المواد والإنتاجية. النتيجة:

• وضع التخطيط الأفضل مستودعًا للمخزون المؤقت في المنطقة الوسطى، بين الإنتاج والتجميع.
• متوسط زمن تدفق المواد فيه لم يكن الأقصر بين البدائل الثلاثة.
• كانت إنتاجيته اليومية في المتوسط أعلى بنسبة 6% من تخطيط خطي بلا مستودع وسيط.
• في التخطيطات الأخرى، ضيّعت المنتجات نصف المصنّعة الوقت في انتظار نقلها بين العمليات.

بعبارة أخرى، ضاعت فائدة المسارات الأقصر في تلك التخطيطات بسبب انتظار القطع مركبةً في نهايتها. سُلّم التحليل متعدد البدائل في نحو أسبوع واحد. وللاطلاع على طريقة لإعداد مثل هذه المقارنة، راجع كيف تقارن بدائل تخطيط المصنع دون تخمين.

حالة حقيقية: مسارات تجهيز الطلبيات في مستودع

شركة لتصنيع أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء في منطقة مازوفيا بوسط بولندا، يعمل فيها أكثر من 150 شخصًا على ورديتين، تصنع منتجات مخصصة بدرجة عالية. تتعامل منطقة تجهيز الطلبيات في مستودعها مع 800 عملية سحب في المتوسط في كل وردية بعشرة أشخاص، وكان تخطيط تجهيز الطلبيات صعبًا.

بنت DBR77 توأمًا رقميًا لهذا القسم من المستودع: مسارات النقل، والشروط الحدية، ومعايير التشغيل، ومعدات النقل. واستُوردت بيانات العملية بصيغة منظمة. ثم تولّد خوارزمية قائمة سحب محسّنة مكيّفة مع مزيج المنتجات اليومي المخطط له. وقورنت في المحاكاة ثلاثة سيناريوهات:

• دون تحسين، بالسحب وفق تسلسل أوامر الإنتاج: نحو 1,000 ثانية.
• خوارزمية الجُزر: نحو 550 ثانية.
• خوارزمية الفرز: نحو 200 ثانية.

أُعدّت المحاكاة في أيام قليلة من أوامر الإنتاج الحالية. ولا يتطلب تحديثها سوى استيراد الأوامر المعدّلة، لتجد الخوارزمية حلًا جديدًا في ثوانٍ، وهذا يساعد حين تنقص المواد أو العاملون.

قرارات الخدمات اللوجستية الداخلية التي تستحق المحاكاة

نقل رف واحد بضعة أمتار يمكن اختباره في أرض المصنع. أما المحاكاة فحين يكون التراجع عن التغيير صعبًا أو حين تتفاعل عدة عناصر:

1. موقع المخزون المؤقت وحجمه بين العمليات، خاصة حين يعمل الإنتاج والتجميع بإيقاعين مختلفين.
2. حجم الأسطول ونوعه: كم رافعة شوكية، وهل يمكن للعربات ذاتية القيادة أن تتولى المسارات الثابتة.
3. تسلسل تجهيز الطلبيات ومساراته في المستودع، حين يتغير مزيج المنتجات كل يوم.
4. تكرار جولات التوريد الدورية (Milk Run) وعدد التوقفات في كل جولة.
5. النقل أثناء إعادة البناء، حين تُغلق الممرات لأسابيع وتطول المسارات. ونتناول ذلك في كيف تخطط للتغييرات في المصانع القائمة دون إيقاف الإنتاج.

البداية الجيدة منطقة واحدة يشتكي منها الناس بالفعل، مثل خط ينتظر المواد.

الأسئلة الشائعة

ما البيانات التي نحتاجها لمحاكاة تدفق المواد؟

تخطيط يتضمن المسارات والمسافات، وعدد المركبات وسرعتها، وسعات المخزون المؤقت، وأوامر الإنتاج لفترة نموذجية. ويمكن قياس أزمنة النقل الناقصة في أرض المصنع. ويمكن ربط البيانات الحية من الآلات، مثلًا من DBR77 IIoT، لاحقًا، لكنها ليست ضرورية للبدء.

هل يمكن للمحاكاة مقارنة الرافعات الشوكية بالعربات ذاتية القيادة؟

نعم. يُنمذج كل نوع من المركبات بسرعته وسعته وقواعده الخاصة، ثم تُقارن البدائل وفق أرقام الإنتاج ونسبة الاستغلال نفسها.

هل ينبغي أن يكون المستودع وأرض الإنتاج في نموذج واحد؟

إذا كانت المواد تنتقل بينهما بمركبات مشتركة أو عبر مخزون مؤقت مشترك، فنعم. وإذا كان المستودع يشحن المنتجات النهائية فقط، فغالبًا ما يكفي نموذج منفصل.

ما مستوى التفصيل المطلوب في نموذج النقل؟

مفصّل بما يكفي لإظهار الانتظار. في حالة مصابيح السيارات، شمل النموذج حتى تسارع الشاحنات وكبحها. أما في المستودع، فالمسارات وقواعد تجهيز الطلبيات هي الأهم عادة.

الخلاصة

ابدأ بالمنطقة التي يقول الناس فيها بالفعل إن الخط ينتظر المواد. اطلب من رئيس الوردية أن يسجّل، على مدى بضع ورديات، كل مرة تتوقف فيها محطة لأن النقل لم يصل. وإذا تجمعت هذه التوقفات في ساعات معينة، فنمذج تلك المنطقة قبل أن تشتري مركبات أو تنقل رفوفًا.

المصادر

• DBR77، دراسة حالة: تصميم خط إنتاج (ملخص على هذا الموقع)
• DBR77، دراسة حالة: سحب المواد من المستودع (ملخص على هذا الموقع)
• DBR77 Digital Twin، المحاكاة الحتمية مقابل المحاكاة العشوائية
• DBR77 Digital Twin، CAD ثنائي الأبعاد مقابل التوأم الرقمي ثلاثي الأبعاد