Dołącz do czytelników
Brak wyników

11 maja 2022

Narzędzia symulacyjne – nowy wymiar logistyki

0 544

Dzisiejsze, automatyczne instalacje magazynowe osiągnęły tak duży poziom zaawansowania, że dotychczasowe metody analityczne i wiedza operacyjna użytkowników bardzo często nie pozwalają już na pełne wykorzystanie ich potencjału. Szansą na krok milowy w tworzeniu możliwych scenariuszy odnośnie ich funkcjonowania jest pojęcie „bliźniaka cyfrowego”, które w ostatnim czasie bardzo wyraźnie zaznacza swoje miejsce w dyskusjach na temat przyszłości logistyki.

Tak właśnie rozpoczęła się współpraca Metroplan Polska z jednym z liderów na rynku polskim w branży kosmetycznej i niewątpliwie marką znaną każdemu- Rossmann SDP.

Największe wyzwania

Opracowanie modeli symulacyjnych dla Rossmann SDP było jednym z najciekawszych wyzwań, przed jakim stanął zespół logistyczny firmy Metroplan Polska w swojej dotychczasowej karierze zawodowej. Powodzenie w stworzeniu cyfrowego odwzorowania instalacji automatycznej zależało od interdyscyplinarnej współpracy pomiędzy wszystkimi osobami, zaangażowanymi w realizację. To właśnie wiedza merytoryczna liderów zespołu stojących na czele projektu, ich długoletnie doświadczenie - także w niestandardowych procesach - w połączeniu z otwartością i zaangażowaniem ze strony pracowników Metroplan pozwoliły na uzyskanie zamierzonego rezultatu. Tworzenie modeli przebiegało w ścisłej współpracy z ekspertami firmy Rossmann, których pomoc techniczna i praktyczna, a także chęć dzielenia się wiedzą okazały się być nieocenione.

Stworzenie modeli symulacyjnych dla Centrum Dystrybucyjnego Rossmann zlokalizowanego w Łodzi było jedną z największych tego typu realizacji, która powstała przy zastosowaniu oprogramowania symulacyjnego FlexSim. Cały proces – od momentu zbierania danych, przez ich obróbkę i wprowadzanie do systemu, aż po stworzenie modeli symulacyjnych trwał 4 miesiące, co jest niezwykłym wynikiem i było pozytywnym zaskoczeniem dla klienta, zważywszy na wymiar i zaawansowanie projektu.

Specjaliści zaangażowani w realizację podkreślili, że zaimplementowanie danych oraz logik, a także modelowanie systemów to bardzo różnorodność procesów. Instalacja automatyczna Rossman to komplementarny zbiór technologii magazynowych w zakresie składowania, kompletacji, przepakowywania, sortowania i transportu wewnętrznego tworzący centrum dystrybucji o niespotykanej w warunkach polskich złożoności i intensywności pracy. Pierwsze i najważniejsze wyzwanie wynikało więc ze skali projektu. Na Centrum Dystrybucji Rossman w Łodzi składa się kilkanaście obiektów przemysłowych o różnym stopniu integracji procesowej, które połączone są wspólnym przepływem materiałowym. Instalacje automatyczne rozwijane były przez lata. Za poszczególne elementy odpowiedzialni byli różni dostawcy, z których każdy wykorzystywał inne spektrum logik sterujących przepływem materiałów.  Tworzenie modelu przebiegało też na „żywym organizmie”, ponieważ obiekt w dalszym ciągu ulega przekształceniom, rozbudowom i ulepszeniom.

Przed przystąpieniem do opracowywania modelu symulacyjnego, należało podjąć decyzję odnośnie jego wielkości, a także poziomie szczegółowości odwzorowania w nim rzeczywistości. Obranie właściwego podejścia było w tym przypadku decydujące dla powodzenia całej realizacji. Należało więc znaleźć złoty środek: uzgodnienie optymalnego poziomu szczegółowości w celu uniknięcia niezliczonych oraz zbędnych danych i zmiennych.

Niewłaściwe oszacowanie stosownego poziomu i skomplikowania modelu mogłyby zaburzyć jego użyteczność i możliwość swobodnego wykorzystania. Z kolei zbyt mała szczegółowość lub zastosowanie utartych schematów groziło utratą możliwości obserwacji procesów istotnych z punktu widzenia funkcjonowania całej instalacji. Proces uzgodnienia szczegółowości modelu był bardzo ciężki i długotrwały, ale prawidłowa analiza ryzyka i wreszcie – podjęcie właściwej decyzji – zaowocowały stworzeniem optymalnego modelu symulacyjnego.

Oczekiwania i szanse

Centrum logistyczne w Łodzi wraz ze swoją instalacją automatyczną, stanowi największy tego typu obiekt w Europie. Na przestrzeni ostatniej dekady, w celu zapewnienia ciągłości realizacji obsługi logistycznej oraz uzyskania maksymalnej efektywności, firma wprowadziła 4 systemy intralogistyczne: 2 magazyny wysokiego składowania oraz 2 magazyny w standardzie obsługi mini-load. Wcześniej dokonane przekształcenia i reorganizacje znacznie ułatwiły i przyśpieszyły pracę, zwiększyły efektywność, bezpieczeństwo oraz niezawodność procesów i operacji wewnątrzmagazynowych. Obecnie prowadzone są prace nad zautomatyzowaniem transportu wewnętrznego, który ma zintegrować istniejące instalacje w jeden spójny system. Dzięki ogromnemu doświadczeniu Rossmann w sprawnym zarządzaniu procesami logistycznymi, firma miała jasno sprecyzowane oczekiwania dotyczące wykorzystania symulacji, które ująć możemy w trzech, najważniejszych aspektach: projektowym, procesowym i optymalizacyjnym.
 

Do aspektów projektowych możemy zaliczyć:

  • przygotowanie danych odpowiadających założeniom projektowym
  • sprawdzanie obciążenia kluczowych elementów instalacji
  • testowanie rozwiązań w celu wyboru optymalnego

 

Do aspektów procesowych zaliczamy:

  • przygotowanie danych obrazujących nowe przepływy
  • sprawdzanie obciążenia kluczowych elementów instalacji
  • analiza: zyski vs koszty
  • adaptacja modelu do zmian w procesie

 

Jako aspekty optymalizacyjne możemy przyjąć:

  • wyszukiwanie „wąskich gardeł”
  • znalezienie metody na optymalizację
  • symulacja wypracowanej metody
  • sprawdzanie obciążenia kluczowych elementów instalacji
  • adaptacja modelu do zmian w procesie


Jednym z założeń tworzonych modeli symulacyjnych było potwierdzenie zasadności zastosowania nowo wdrażanych instalacji, ich odwzorowanie, wizualizacja przepływu materiałów w systemie, a także przeprowadzenie prognoz zapełnienia i stopnia wykorzystania instalacji na podstawie zadanych wartości. Niezwykle istotne było też znalezienie potencjalnych wąskich gardeł systemów logistycznych, co umożliwiło identyfikację możliwych optymalizacji systemu.

Głównym celem było stworzenie modeli symulacyjnych odwzorowujących wszystkie instalacje automatyczne oraz uwzględniające przepływ produktów w Centrum Dystrybucji Rossmann w Łodzi.

Krok po kroku przez realizację projektu

Po przedstawieniu oczekiwań związanych z wykonaniem modeli symulacyjnych i podjęciu decyzji odnośnie poziomu szczegółowości odwzorowania rzeczywistości w modelu, nadszedł czas na etap właściwy, czyli realizację projektu. Głównym celem było stworzenie modeli symulacyjnych odwzorowujących wszystkie instalacje automatyczne oraz uwzględniające przepływ produktów w Centrum Dystrybucji Rossmann w Łodzi.
 

Elementy modelu symulacyjnego:

W modelu symulacyjnym odwzorowano następujące elementy instalacji magazynu wysokiego składowania:

  • Układ przenośników łączących ze sobą wejścia i wyjścia sąsiednich instalacji
  • Układ regałów w magazynie automatycznym
  • System przenośników na czele magazynu, zasilający układnice pracujące w strefie rezerw
  • Układnice do obsługi magazynu automatycznego
  • System transportu poziomego monorail wraz z układem torowym i wózkami automatycznymi
  • System wind paletowych do transportu pionowego
  • System transportu jednostek ładunkowych z doków do układu przenośników

 

 


Na podstawie zebranych i przeanalizowanych danych opracowano model magazynu centralnego, na który składał się model ogólny obejmujący wszystkie elementy w zakresie zasobochłonności, oglądu globalnego i utrudnionego wykorzystania. W modelach cząstkowych odwzorowane zostały poszczególne obszary funkcjonalne magazynu. Przeniesienie danych do oprogramowania FlexSim było tak naprawdę zwieńczeniem poprawnie przeprowadzonego etapu zbierania i obróbki danych.

Dzięki modelom możliwe jest śledzenie praktycznie całego procesu przepływu materiałów w łódzkiej instalacji i eksperymentowanie z jej konfiguracją.

Ocena poprawności działania modelu

Po ukończeniu wszystkich etapów światło dzienne ujrzał model gotowy do przeprowadzania badań symulacyjnych. Za jego pomocą zostały wykonane analizy systemu istniejącego, a także identyfikacja obszarów newralgicznych i wąskich gardeł systemu. Model posłużył również jako narzędzie do weryfikacji obciążenia wszystkich elementów instalacji. Dzięki prawidłowym założeniom dotyczącym skali odwzorowania rzeczywistości w modelu, spełnia on wszystkie oczekiwania klienta, a także stanowi rzetelne narzędzie pracy pod kątem kolejnych optymalizacji centrum logistycznego Rossmann w Łodzi.

Profesjonalnie wykonany model symulacyjny pozwoli na optymalizację pracy, znaczne oszczędności i przede wszystkim – na dalszy, zrównoważony rozwój.

Obiecująca prognoza na przyszłość

Dzięki modelom możliwe jest śledzenie praktycznie całego procesu przepływu materiałów w łódzkiej instalacji i eksperymentowanie z jej konfiguracją. Proces budowy modeli był czasem intensywnych spotkań i uzgodnień pomiędzy zespołami Metroplan Polska i specjalistami z Rossmann, którzy przedstawiali swój system i brali czynny udział w poszukiwaniu najlepszych możliwości jego opisu w środowisku symulacyjnym.

Zaangażowanie i współpraca pomiędzy specjalistami po obu stronach zaprocentowała stworzeniem modeli, które pozwalają na odnalezienie problematycznych elementów systemu, umożliwiających symulację scenariuszy działania w oparciu o schematy logiczne przepływu informacji i materiałów w Centrum Dystrybucyjnym Rossmann. Modele dają możliwość sprawdzenia różnych wariantów funkcjonowania systemu w przypadku zwiększenia obsługi zamówień. Ważnym aspektem wykorzystania modeli symulacyjnych jest również możliwość odnalezienia optymalnych rozwiązań procesowych gwarantujących optymalizację kosztów i czasu pracy.

Wykonanie tak złożonego modelu w stosunkowo krótkim czasie to bez wątpienia ogromny sukces, który nie miałby miejsca bez zaangażowania wszystkich uczestników i współpracy opartej na wymianie wiedzy i kompetencji. Największą satysfakcją dla zespołu logistycznego firmy Metroplan jest to, że firma Rossmann zyskała narzędzie, które będzie mogła z powodzeniem samodzielnie wykorzystywać w przyszłości. Profesjonalnie wykonany model symulacyjny pozwoli na optymalizację pracy, znaczne oszczędności i przede wszystkim – na dalszy, zrównoważony rozwój. Pozytywne zakończenie realizacji w takim krótkim czasie pozwala również optymistycznie spojrzeć w przyszłość logistyki. Tworzenie „cyfrowych bliźniaków” wraz z możliwością wykorzystywania ich do symulacji rozmaitych scenariuszy, to nadzieja na dynamiczny rozwój w tworzeniu zaawansowanych instalacji intralogistycznych.

Przypisy