Actas de la Conferencia de simulación de Invierno 2009

Actas de la Conferencia de simulación de Invierno 2009

M. D. Rossetti, R. R. Hill, B. Johansson, A. Dunkin y R. G. Ingalls, eds.

Efectos adversos en el rendimiento de la reducción del tiempo de configuración con y sin decisión VARIABLE RE-optimización: Un estudio de optimización de simulación

Resumen

Este estudio investiga los beneficios de la reducción del tiempo de configuración en un simple, la capacidad limitada de la cadena de suministro utilizando reordenar el punto de reposición. Un modelo de simulación de eventos discretos fue desarrollado y vinculado a un motor de optimización para la simulación - Optimización de experimentos. Las curvas de rendimiento trade-off entre el total del inventario y los niveles de servicio al cliente fueron generados en diferentes tiempos de instalación. Se hicieron comparaciones con y sin re-optimizar el tamaño de lote y punto de reordenación de las variables de decisión después de la reducción de setups. Se comprobó que los beneficios de la reducción de la configuración puede ser amplificada con re-optimización. Análisis de la varianza (ANOVA) se utilizó para analizar las principales y efectos de interacción. El comportamiento de la decisión óptima va- riables bajo la reducción del tiempo de instalación fue también examinada. Ideas deben proporcionar orientación para los profesionales industriales que desean maximizar los beneficios de la reducción del tiempo de configuración.

1. Antecedentes

Reducción del tiempo de configuración ha sido bien aceptada como una manera de mejorar la eficacia de los procesos de fabricación en la producción por lotes environ- ciones donde varios tipos de producto son producidas en máquinas común y cada lote de producto, incurre en una nueva instalación. El hecho de que la reducción del tiempo de configuración libera tiempo de máquina y por lo tanto disminuye mucho flowtime o aumenta el rendimiento potencial es bien entendida. Sin embargo, la interacción entre la reducción del tiempo de configuración y dimensionamiento óptimo de lote es más difícil de evaluar. Además, las interacciones entre la reducción del tiempo de instalación y reposición óptima decisión variables, tales como tamaño de lote y ajustes de punto de pedido, no se han estudiado extensamente.

Un número de investigadores han realizado estudios relacionados con la reducción del tiempo de configuración. Spence y Porteus (1987) estudió la reducción del tiempo de configuración utilizando supuestos demanda determinista y una extensa cantidad de orden económico (EOQ) modelo. Esta re- búsqueda mostró claramente la reducción del tiempo de configuración no sólo libera tiempo de máquina pero también permitió que los tamaños de lote más pequeño para ser usado. El efecto neto fue para reducir mucho flowtimes y el inventario del sistema.

Otro enfoque ha sido el de considerar la demanda estocástica para lotes de productos mediante relaciones de cola. Generalmente un proceso de llegada de Poisson, con muchas veces interarrival exponencial negativa, se asume para garantizar supuestos independientes de ar- rivales no son violados. Deane y Yang (1993) utilizaron un M/G/1 Modelo de cola y llegó a la conclusión de que tanto los tamaños de lote óptimo y varianza flowtime disminuyó con la reducción de tiempos de instalación.

Relaciones de cola también puede ser aplicado para analizar problemas de producción cíclico con varios tipos de producto si llegadas de Poisson se supone. Sarkar y Zangwill (1991) y Samaddar y Hill (2007) examinaron la reducción del tiempo de configuración para tipos específicos de producto y cómo esto afecta la variabilidad del tiempo de configuración global. Se comprobó que la reducción del tiempo de configuración puede realmente causar deterioro en el rendimiento en algunas circunstancias si se induce el aumento de la variabilidad. Esta investigación no pretende optimizar los tamaños de lote.

En entornos complejos con múltiples etapas de procesamiento interarrival tiempos no son susceptibles de ser independiente y teoría de colas tiene una aplicación limitada. En este caso, la simulación puede utilizarse para estudiar los efectos de la reducción del tiempo de configuración. Li (2003) ex- amined los efectos de reducir tanto la media y la varianza de los tiempos de instalación. Se concluye que las interacciones con la configura- ción de la tienda, que dicta los patrones de flujo, son también importantes.

En los casos en que no son independientes interarrivals encontrar los tamaños de lote óptimo es desafiante. Enns (2007) utilizó la simulación junto con técnicas de superficies de respuesta para determinar los tamaños de lote óptimo. Optimización no lineal fue aplicado para encontrar los tamaños de lote óptimo tanto en una sola etapa y punto de reordenación del sistema Kanban.

Esta investigación pretende ampliar el campo mediante el examen de la reducción del tiempo de configuración con y sin el re-optimización de la deci- sión variables como, por ejemplo, reordenar los puntos y los tamaños de lote. La metodología utilizada también es diferente de la utilizada en los estudios anteriores. El uso de la simulación de la optimización significa que las hipótesis sobre las llegadas son independientes y no necesitan más realis- tic escenario de producción pueden ser tratadas. También es una manera mucho más eficaz de encontrar la configuración óptima, en comparación con us- ing métodos de superficie de respuesta. En esta investigación un examen continuo punto de reordenación del sistema de reabastecimiento es tratada, donde tanto el tamaño de lote y reordenar los puntos puede ser optimizado. Un objetivo primordial es estudiar el efecto de la reducción del tiempo de configuración con y sin re-optimización de la decisión de las variables, y para determinar la importancia de cambiar los tamaños de lote y reordenar puntos junto con tiempos de instalación. Un segundo objetivo es estudiar el comportamiento de la decisión óptima ajustes variables como tiempos de instalación se reducen.

El resto del documento está organizado de la siguiente manera. La sección 2 presenta la hipótesis de investigación, incluyendo las suposiciones. Sec- ción 3 describe la metodología de investigación y diseños experimentales. Tras este análisis y los resultados están dados en la sec- ción 4. Por último, las conclusiones de esta investigación se presentan.

1. Escenario de investigación

Un simple, la capacidad limitada de la cadena de suministro fue considerado para la evaluación de un examen continuo punto de reordenación del sistema de reabastecimiento. La producción por lotes se supone que tendrá lugar en un fabricante que suministra un depósito desde el cual el cliente demanda estaba lleno.

1. Cadena de Suministro experimental

Esta cadena de suministro, que se muestra en la Figura 1, consiste de clientes, un almacén para el inventario de bienes terminados y una planta de fabricación. Hay dos tipos de producto producido. Estos productos no son intercambiables con respecto a la demanda de los clientes, pero no tienen las mismas características de requisitos de procesamiento. Las materias primas para el proceso de fabricación se supone que estará disponible desde el proveedor en todo momento.

Demanda del cliente[pic 2]

Poisson

Obtener productos

El cliente

Almacén[pic 3]

Transporte

•Tiempo de Tránsito

• Intervalo de retirada

Punto de reordenación (ROP) estrategia

 Planta de fabricación

Tiempo de procesamiento el tiempo de configuración

Suministro de materia prima ilimitada

Proveedor

Figura 1: Situación de la cadena de suministro

Los clientes exigentes de cada tipo de producto llegó según un proceso de Poisson. Cada cliente exigió una sola unidad. Si se requiere un inventario de los tipos de producto en stock el cliente demanda estaba lleno. De lo contrario, la demanda estaba pendiente y llena una vez que el inventario disponible. Se supone que es no perder ventas.

La decisión de reposición variables fueron el punto de reordenación y reordenar la cantidad o tamaño de lote, para cada tipo de producto. Este tamaño de lote fue también el tamaño de lote de producción. La situación del inventario, que se revisan continuamente, se calculó sobre la base del actual inventario de bienes terminados, vacantes pedidos liberados para el fabricante y el cliente entregas parciales. Una vez que la posición ventory cayó al punto de reordenación, un pedido se ha iniciado. El orden en el tiempo de transmisión se supone 1,2 unidades de tiempo, pero hubo una demora adicional para procesar el pedido, ya sea en el almacén o el fabricante. Este retraso, en unidades de tiempo, se genera aleatoriamente a partir de una distribución uniforme con parámetros (0, 4).

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