Kapazitätsanalyse einer Schiffswerft

Als größte Schiffswerft der Westküste ist General Dynamics NASSCO Markführer in der Entwicklung und Konstruktion von Schiffen für die U.S. Navy und für Geschäftskunden. Ein Hauptgrund für dieses starke Auftreten in der U.S. Schiffswerft-Industrie ist NASSCOs Fokus auf die produktionsvorbereitende Planung und Analyse. Mit hunderttausenden von Teilen, die die Schiffswerft jedes Jahr durchlaufen, können jedoch traditionelle Tabellenkalkulationsmethoden nur mäßige Abschätzungen liefern, wie diese Teile – von handtellergroßen Stahlteilen bis hin zum komplett ausgestatteten Decks mit hunderten Tonnen von Gewicht – mit Personalaufwand, Maschinenausstattung und Arbeitsbereichen zusammenwirken, um den Gesamtdurchsatz und die Kapazität der NASSCO Schiffswerft zu leiten.


LSMSe.JPG Mit der AnyLogic Simulationssoftware als Kernstück, verwendet die NASSCO ein kundenspezifisches Analysesystem, genannt das Large Scale Computer Simulation Modeling System for Shipbuilding (LSMSe), um hochdetaillierte und genaue Kapazitätsanalysen für sowohl die laufende Produktion als auch potentielle neue Arbeitsaufwände zu erstellen. Das über einen Zeitraum von vier Jahren entwickelte System LSMSe beinhaltet:

  • ein Simulationsmodell der gesamten Schiffswerft, abgebildet in AnyLogic

  • Hilfsmittel zur Definition von Anlagen und Einrichtungen, Prozessen, Ablaufplänen, Personalaufwand und Produkten
  • Verbindungen zur Produktentwicklung, zur Ablaufkoordination und zur Geschäftssystemsoftware
  • Optimierungssoftware zur Kontrolle paralleler Szenarioanalysen auf miteinander vernetzten Computern

Die Einbindung des LSMSe reduzierte die wiederkehrenden Analysekosten und den Aufwand der NSSCO um 75% im Vergleich zur vorher verwendeten Tabellenkalkulationsmethode, mit gleichzeitiger Erhöhung der Analysegenauigkeit. Und obwohl dies schon erheblich ist, wird durch die Befähigung, Engpässe während des gesamten Schiffsbauprozesses zu identifizieren und zu eliminieren, die optimierte Arbeitsverteilung über die Schiffswerft zu entwickeln, und die Größe von Anlagen so anzupassen, dass die Produktionsleistung bei angemessenen Kapitalinvestitionen erfüllt wird, sogar ein noch größerer Effekt erzielt, so dass durch die Einbindung der Analyseergebnisse potentiell mehrere Millionen Dollar eingespart werden können.


Das von AnyLogic bereitgestellte, objektorientierte Vorgehen zur Modellbildung und die Verwendung der Programmiersprache JAVA waren hilfreich bei der Einhaltung der Entwicklungsziele für das LSMSe, eine modulare Struktur zur Verfügung zu stellen, um zum einen Wartungsarbeiten und zukünftige Erweiterungen zu erleichtern, als auch zum anderen die Leistungsfähigkeit des Programms zur Modellierung und Simulation von Hunderttausenden von Objekten und Ressourcen, die in jedem Analyseszenario definiert werden, zu unterstützen.


General Dynamics: Capacity Analysis with AnyLogic.pdf (221.61 KB)

More Case Studies

  • Planung und Optimierung einer hochautomatisierten Produktionslinie
    Centrotherm Photovoltaics AG ist ein weltweit agierender Anbieter von Technologien und Produktionslösungen für die Photovoltaik, Halbleiter und Mikroelektronikindustrie. Das Unternehmen musste die optimal automatisierte Produktionslinie und Werkskonfiguration finden, um Kosten zu minimieren und Durchsatzleistung und Ausfallsicherheit zu maximieren.
  • Simulation eines Tunnelbaus mit Hilfe einer Tunnelbohrmaschine
    Die Kosten des Ausfalls einer Tunnelbohrmaschine für eine Stunde sind üblicherweise hoch und Projektmanager müssen ihr Bestes tun, um unnötige Verzögerungen im Bau zu verhindern. Das Ziel des Simulationsprojektes, welches durch die Ruhr-Universität Bochum in Deutschland durchgeführt wurde, war es, ein Simulationsmodell zu entwickeln, das fähig ist die Engstellen im Tunnelbauprozess zu bestimmen, um finanzielle Verluste zu minimieren.
  • Analyse von Strategien des Ramp-Up-Managements im Flugzeugbau
    Die Airbus-Gruppe ist am EU-Projekt ARUM (Adaptive Production Management) beteiligt, dessen Fokus eine IT-Lösung für die Risikominderung, die Entscheidungsfindung und Planung während der Anlaufphase von neuen Produkten ist. Das Projekt ist hauptsächlich auf die Flugzeug- und Schiffsbauindustrie ausgerichtet. Die Simulation wurde als ein Teil der ARUM-Lösung gewählt, weil die Teilnehmer damit reale Erfahrungen einer Produktionsanlage reproduzieren können.
  • Der GE Produktionsbetrieb nutzt die Anylogic-Software für Unterscheidungsunterstützung in Echtzeit
    2012 eröffnete GE einen neuen Produktionsbetrieb für Batterien und startete gleichzeitig ein innovatives Geschäft im Bereich der Energiespeicherung. Das Global Research Center von GE suchte ein leistungsstarkes und flexibles Tool, um nicht nur den spezifischen Prozess, sondern das Produktionssystem im Gesamten zu analysieren.
  • Produktionsplanung in der Schiffsindustrie
    Die Manager einer der bedeutendsten italienischen Hersteller benötigten einen neuen, intelligenten Ansatz, um den Planungsprozess einfacher zu gestalten. Ziel war es, dem realen Produktionsplaner außergewöhnlich umfangreiche Planungsinformationen zu geben, mit denen dieser einen Plan vor seiner Umsetzung testen und verfeinern kann.
  • Eine Schiffswerft prüft ihre Kapazitäten der Auftragsabwicklung und gewinnt einen besseren Einblick in Produktionsstätte und Vertrieb
    Die Admiralitätsschiffswerft Admiralty Shipyards JSC steht vor einem großen Auftrag für Unterwasserboote mit Dieselantrieb und muss auswerten, ob die aktuelle Produktionsstätte den Auftrag ausführen kann, und falls nicht, welche Menge für das Jahr 2016 produziert werden kann. Admiralty Shipyards JSC sucht auch die Bestätigung, dass zur Durchführung des Auftrages keine zusätzliche Produktionsstätte erforderlich sein wird.
  • Simulation der Speiseeisproduktion: Einschränkungen erkennen und den Produktionsplan optimieren
    Conaprole, die größte Milchproduktionsfirma in Uruguay, produziert in ihrer Eiscremefabrik mehr als 150 Artikelpositionen und nutzt hierbei fünf Produktionslinien und bis zu fünf verschiedene Verpackungskonfigurationen für jede Linie. Die Herausforderung des Managements bestand darin, die Pläne neu anpassen zu können, damit Angebot und Nachfrage ausgeglichen sind, und um sicherzustellen, dass sie bei den Hauptprodukten Fehlmengen vermeiden.
  • Ein einfaches Simulationsmodell hilft Intel bei der Vermeidung von Werksstillständen
    Die Intel Werke hatten eine spezielle Geräteausstattung, die oft ausfiel und so Kapazitätsengpässe verursachte. Wenn das Gerät repariert werden konnte, wurde es von den Intel Werkstechnikern repariert oder, wenn das Problem zu komplex war, wurde es zum Reparaturzentrum des Herstellers geschickt. Diese sehr teuren Teile wurden bei wichtigen Werksarbeiten verwendet und die Reparaturen nahmen viel Zeit in Anspruch; deshalb mussten zusätzliche Ersatzteile vorhanden sein, um Ausfallzeiten zu vermeiden.
  • Modeling the Cladding Leak Detection Shop of a Nuclear Reactor's Module
    The cladding leak detection shop is part of an automated line of fuel assembly production. Leak control is based on heating the fuel element groups. While warming up, defective units eject the control gas, which is detected by a leak locator. The defected group is divided into two parts. Each part is screened in the same way until the leaking fuel element is found.
  • Hüttenwerk Chelyabinsk nutzt ein AnyLogic-Modell des Elektroofen-Schmelzwerks
    Das Modell simuliert den umgestalteten Erdbereich und die Produktionsprozesse der zu renovierenden Produktionsstätten. Das ist ein bedeutendes Beispiel für die Technologie von Simulationsmodellierung mit Anwendung in der metallurgischen Industrie.