方源

摘要：墨西哥灣沿岸一個(gè)化學(xué)工廠的工程師們需要對(duì)一條生產(chǎn)線的擴(kuò)建計(jì)劃進(jìn)行測(cè)試，該生產(chǎn)線由許多生產(chǎn)單元組成，這些生產(chǎn)單元的產(chǎn)品是用于生產(chǎn)聚氨酯的中間體。主要擴(kuò)建的計(jì)劃已經(jīng)完成，但還沒(méi)有對(duì)現(xiàn)有的儲(chǔ)罐和運(yùn)輸能力進(jìn)行驗(yàn)證。該化學(xué)品制造商需要確定其工廠擴(kuò)張對(duì)其倉(cāng)儲(chǔ)和運(yùn)輸設(shè)施產(chǎn)生的影響，這樣就能提早發(fā)現(xiàn)潛在的問(wèn)題，方便在施工完成之前進(jìn)行設(shè)計(jì)變更，并確定在這些領(lǐng)域是否還需要額外的資本支出。

關(guān)鍵詞：Arena;供應(yīng)鏈;仿真;倉(cāng)儲(chǔ);運(yùn)輸

中圖分類號(hào)：F590 ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? ?文章編號(hào)：1672-7517（2019）03-0051-02

Arena仿真軟件建立了詳細(xì)的供應(yīng)鏈仿真模型，用來(lái)檢查并分析分析生產(chǎn)線，包括相關(guān)的儲(chǔ)罐和運(yùn)輸活動(dòng)，該模型通過(guò)每個(gè)單元的生產(chǎn)計(jì)劃表以及訂單運(yùn)輸計(jì)劃表來(lái)控制產(chǎn)品進(jìn)出生產(chǎn)線儲(chǔ)罐的流程?；诠?yīng)鏈仿真模型的結(jié)果，該化工廠能夠研究多個(gè)工藝參數(shù)對(duì)系統(tǒng)性能的影響，并做出明智的決策以提高系統(tǒng)的生產(chǎn)能力和績(jī)效。

1 流程分析

根據(jù)工廠出現(xiàn)的問(wèn)題問(wèn)題繪制流程圖，如圖1所示。

2 相關(guān)數(shù)據(jù)

現(xiàn)已知生產(chǎn)一化學(xué)產(chǎn)品共需A、B、C三種原料，擴(kuò)產(chǎn)后這三種產(chǎn)品的生產(chǎn)速度大致為：每35分鐘生產(chǎn)3噸A;每45分鐘生產(chǎn)4噸B;每22分鐘生產(chǎn)3噸C。且據(jù)以往的數(shù)據(jù)顯示，該工廠生產(chǎn)原料A的合格率為90%;生產(chǎn)原料B的合格率為80%，生產(chǎn)原料C的合格率為85%。該工廠原有三種類型的儲(chǔ)罐，分別為小型、中型和大型，三種儲(chǔ)罐的容積分別為20噸、30噸和50噸。在該工廠擴(kuò)產(chǎn)之前A、B、C三種原料分別被分配到大型、中型和小型的儲(chǔ)罐中進(jìn)行存儲(chǔ)，存儲(chǔ)完后再將這些原料運(yùn)輸?shù)街付ǖ牡攸c(diǎn)。現(xiàn)需考慮該工廠擴(kuò)建后原有的倉(cāng)儲(chǔ)設(shè)施是否能夠滿足現(xiàn)在的需求，若不能滿足是否需要重新購(gòu)置新的儲(chǔ)罐。

3 建立仿真模型

建立仿真模型如圖2所示。

從運(yùn)行報(bào)告中可以看出，當(dāng)該仿真模型趨于穩(wěn)態(tài)后，在一天的生產(chǎn)時(shí)間內(nèi)，本系統(tǒng)中生產(chǎn)原料A（實(shí)體1）的均值為110.4噸，經(jīng)船舶運(yùn)輸走的數(shù)量均值為100.7噸。生產(chǎn)原料B（實(shí)體2）的均值為120.4噸，經(jīng)船舶運(yùn)輸走的數(shù)量均值為99.7噸;生產(chǎn)原料C（實(shí)體3）的均值為174.3噸，經(jīng)船舶運(yùn)輸走的數(shù)量均值為156.8噸;在檢查原料A（資源1）、檢查原料B（資源2）、檢查原料C（資源3）的過(guò)程中，資源的利用率分別為25.297%，48.642%和26.570%。

從各隊(duì)列等待時(shí)間的報(bào)告中可以看出，Hold3的隊(duì)列等待時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，平均為12小時(shí)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了其余的隊(duì)列等待時(shí)間。Hold3表示的是生產(chǎn)的原料3用小型儲(chǔ)罐進(jìn)行倉(cāng)儲(chǔ)的排隊(duì)等待時(shí)間，因此可以說(shuō)明在該工廠擴(kuò)產(chǎn)后，原有的倉(cāng)儲(chǔ)結(jié)構(gòu)已經(jīng)不能滿足現(xiàn)在的需求，因此需要考慮在現(xiàn)有的儲(chǔ)罐中重新配置產(chǎn)品分配，或增加倉(cāng)儲(chǔ)設(shè)施來(lái)滿足擴(kuò)產(chǎn)后的需求。

4 模型改進(jìn)

通過(guò)上述仿真模擬的結(jié)果，更改原模型中對(duì)于不同產(chǎn)品的儲(chǔ)罐分配，即將大型儲(chǔ)罐分配給原料C進(jìn)行儲(chǔ)存，中型儲(chǔ)罐依舊分配給原料B，將小型儲(chǔ)罐換給原料A進(jìn)行儲(chǔ)存后再次運(yùn)行模型，得到結(jié)果。

從改進(jìn)后的報(bào)告中可以看出，更換了儲(chǔ)罐分配后，模型內(nèi)各隊(duì)列的等待時(shí)間都大幅減少，說(shuō)明該方法對(duì)于提高模型的效率是可行的，因此該工廠不必再購(gòu)買新的儲(chǔ)罐，在原有的儲(chǔ)罐中重新進(jìn)行產(chǎn)品分配即可滿足現(xiàn)在的需求。

5 總結(jié)

本報(bào)告通過(guò)Arena系統(tǒng)仿真模擬軟件模擬了某工廠在擴(kuò)產(chǎn)后對(duì)其倉(cāng)儲(chǔ)運(yùn)輸?shù)挠绊憽？梢钥闯鲈摴S在擴(kuò)建以后，原有的倉(cāng)儲(chǔ)設(shè)施分配方式已經(jīng)不能滿足現(xiàn)有的需求，原料3在存入儲(chǔ)罐進(jìn)行存儲(chǔ)的過(guò)程中等待的時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。因此本模型通過(guò)改進(jìn)現(xiàn)有儲(chǔ)罐中的產(chǎn)品分配來(lái)滿足需求、提高效率?？梢钥吹?，當(dāng)將原料A用小型儲(chǔ)罐存儲(chǔ)，原料C換為用大型儲(chǔ)罐進(jìn)行存儲(chǔ)時(shí)，各個(gè)隊(duì)列的排隊(duì)時(shí)間都會(huì)相應(yīng)地減少，因此可以說(shuō)明通過(guò)更改原料在儲(chǔ)罐中的分配方式來(lái)滿足現(xiàn)有需求的方法是可行的，該工廠不需購(gòu)買額外的儲(chǔ)存設(shè)置。

通過(guò)該仿真模擬過(guò)程可以看到Arena仿真模擬軟件可以對(duì)未來(lái)的設(shè)施設(shè)備建設(shè)過(guò)程的供應(yīng)鏈進(jìn)行模擬，以判斷能否滿足各方需求，從而可以節(jié)省大量成本并早期發(fā)現(xiàn)潛在問(wèn)題為該化學(xué)公司提供了足夠的時(shí)間來(lái)糾正這些問(wèn)題。Arena模擬的最大好處是能通過(guò)運(yùn)行模型，并進(jìn)行未來(lái)的產(chǎn)品預(yù)測(cè)，以便盡早發(fā)現(xiàn)潛在問(wèn)題，為化學(xué)公司提供了足夠的時(shí)間來(lái)糾正這些問(wèn)題。

【通聯(lián)編輯：李雅琪】