Referenties PC mask
Share to linkedin Twitter
Wärtsilä: Plant Simulation

Wärtsilä: Plant Simulation

Wärtsilä Netherlands B.V. te Drunen ontwerpt en produceert scheepsvoortstuwings- systemen

Om aan de sterk gestegen vraag te kunnen voldoen werd in 2008 de productiecapaciteit uitgebreid. Rondom deze investeringen leven logistieke vragen waarop men met bestaande methodes geen bevredigend antwoord kan krijgen. In een pilotproject is processimulatie met behulp van Plant Simulation uit het Tecnomatix portfolio van Siemens Industry Software ingezet. De training en ondersteuning van Wärtsilä-medewerkers werd verzorgd door cards PLM Solutions BV. De resultaten laten zien dat de doorlooptijd door een pull productiebesturing enorm kan worden verkort en dat aanpassingen in de gieterij noodzakelijk is om de gewenste output te realiseren.

Business case

De vraag naar voortstuwingsinstallaties nam de laatste jaren enorm toe en oversteeg de productiecapaciteit van Wärtsilä. Het productieproces van een verstelbare schroefinstallatie is grofweg in te delen in drie stappen: het gieten van de bladen en naafonderdelen, het bewerken en het assembleren. Voor de fabriek in Drunen vormde de machinale bewerkingen de belangrijkste bottleneck, waarvoor een reeks van investeringen in gang was gezet. Bij Wärtsilä is elke voortstuwingsinstallatie uniek, ieder systeem wordt aangepast aan het schip. In deze engineer-to-order omgeving verschillen de routing en bewerkingstijden van order tot order.

De productiedoorlooptijd is lang. De productie engineers van Wärtsilä hebben diverse ideeën om de doorlooptijd te verkorten en daarmee de hoeveelheid onderhanden werk te minimaliseren. Door simulatie kan het effect van de nieuwe planningsstrategieën worden voorspeld.

Processimulatie

Met simulatie kunnen productieprocessen realistisch worden gemodelleerd en allerlei scenario's worden geanalyseerd. Het is een krachtig tool om strategische beslissingen te nemen. Zeker als de dynamiek en de complexiteit van het productieproces belangrijk zijn of een virtuele situatie moet worden geoptimaliseerd.

Project

Samen met cards PLM Solutions heeft Wärtsilä de doelen van het project bepaald: vergroting productiecapaciteit en verlaging productiekosten. Dit kan worden bereikt door de capaciteit van het machinepark uit te breiden en de doorlooptijd te verkorten. Door het toepassen van Quick Response Manufacturing (QRM) met POLCA of CONWIP wil Wärtsilä de doorlooptijd reduceren van een half jaar tot slechts enkele weken.

Twee productie engineers van Wärtsilä werden door cards PLM Solutions getraind in het gebruik van de software en het uitvoeren van simulatieprojecten. Eerst werd er een concept productiemodel van de gieterij en de machinefabriek uitgewerkt. Tussen deze twee afdelingen is een grote buffer van ruwe gietstukken aanwezig. Door de gieterij in het model op te nemen kan het bufferverloop nauwkeurig worden geanalyseerd. Het simulatiemodel bevat naast machines ook operators, ploegenschema's en robots. Hierdoor benadert het modelgedrag de werkelijkheid.

Het model wordt gevoed met data, zoals productietijden, routings en de verwachte productmix voor de komende jaren.

Resultaten

Nadat een model van de huidige situatie was gebouwd en gevalideerd, werd dit model uitgebreid met productiebesturingsprincipes van QRM met POLCA en CONWIP. Een eenvoudig dashboard geeft de gebruiker de mogelijkheid simulatiescenario's te plannen en de juiste parameters te kiezen. Al uit de eerste experimenten bleek dat de geplande en op dat moment in uitvoering zijnde capaciteitsuitbreidingen in de machinefabriek cruciaal zijn om de capaciteit in lijn te brengen met die van de gieterij. Ook werd aangetoond dat de doorlooptijd tot slechts enkele weken kon worden teruggebracht. Echter, de capaciteitsuitbreiding leidde er niet toe dat het totale productievolume kon toenemen tot de gewenste hoogte. Deze paradox leidde tot een nadere analyse en met het model werd gezocht naar de mogelijke oorzaken.

De gevraagde productiecapaciteit kwam niet uit het model en het projectteam concludeerde in eerste instantie dat in het proces een bottleneck is. Echter, uit een analyse van bezettingsgraden bleek dat er geen overbezette machines waren en de buffers in het systeem bleken nergens vol te lopen. Ook waren er geen vreemde uitschieters in de doorlooptijd van individuele orders te vinden. Met andere woorden, de machinefabriek produceerde datgene dat door de gieterij werd aangeboden. Het daadwerkelijke probleem moest daarom in de gieterij worden gezocht. Na een reeks aanvullende experimenten bleek dat de gieterij in de nabije toekomst een bottleneck wordt. Het bereik van de zandmixers is te klein om het gewenste aantal vormen te vullen. De simulatieresultaten geven Wärtsilä inzicht in de noodzakelijke investeringen voor de komende jaren om aan de toekomstige vraag te kunnen voldoen.

En nu verder

Het simulatieproject heeft aangetoond welke capaciteitsuitbreidingen voor Wärtsilä Netherlands BV zinvol zijn en welke niet. Hiermee kunnen zinloze investeringen worden vermeden. Het verkorten van doorlooptijden brengt niet alleen een verlaging van het onderhanden werk, maar geeft de inkoopafdeling meer tijd en flexibiliteit waarmee extra kostenbesparingen kunnen worden gerealiseerd.

Simulatie heeft Wärtsilä meer inzicht gegeven in de eigen processen en het hielp hen ook bij de communicatie van deze inzichten.

www.wartsila.com