Development of methods and tools for the design and operation of manufacturing networks for mass customisation

Abstract

Η τάση για ολοένα αυξανόμενη ποικιλία προϊόντων επηρεάζει σημαντικά το σχεδιασμό και τη λειτουργία των συστημάτων παραγωγής. Το ευρέως διαδεδομένο πρότυπο της μαζική εξατομίκευσης προϊόντων προσφέρει λύσεις σε αυτές τις ανάγκες. Ωστόσο, η έλλειψη κατάλληλων εργαλείων για την υποστήριξη πραγματικών βιομηχανικών εφαρμογών της μαζικής εξατομίκευσης είναι εμφανής. Μια τέτοια εφαρμογή είναι ο σχεδιασμός δικτύων παραγωγής και ο επανασχεδιασμός τους ώστε να προσαρμοστούν σε διαφορετικά προφίλ ζήτησης προϊόντων. Η επίλυση τέτοιων προβλημάτων είναι αδύνατον να επιτευχθεί αποδοτικά με βάση μόνο την εμπειρία των ομάδων σχεδιασμού και προγραμματισμού δικτύων. Νέοι τρόποι για τον εντοπισμό αποδοτικών δικτύων παραγωγής σε γρήγορο χρόνο είναι απαραίτητοι ώστε να επιτευχθεί η μείωση στους χρόνους παράδοσης. Με σκοπό την υποστήριξη αποφάσεων σχεδιασμού και λειτουργίας δικτύων παραγωγής μέσω, η διατριβή αυτή προτείνει μια έξυπνη πολύ-κριτηριακή διαδικασία λήψης αποφάσεων που βασίζεται σε τεχνολογίες προσομοίωσης. Με βάση τη μέθοδο αυτή, αναπτύσσεται η πλατφόρμα λογισμικού “Design and Planning of Manufacturing Networks” - DPMN© που αποτελείται από τα:- “User Adaptive Design System (UADS)” που επιτρέπει στον πελάτη να εξατομικεύσει (υπό περιορισμούς) ένα προϊόν online- “Decentralised Manufacturing Platform (DEMAP)” που επιτρέπει τη δημιουργία, αξιολόγηση, και επιλογή εναλλακτικών δικτύων παραγωγής και μεταφοράς εξατομικευμένων προϊόντωνΗ μέθοδος και η πλατφόρμα λογισμικού επικεντρώνονται στην υποστήριξη εταιριών που προσφέρουν εξατομικευμένα προϊόντα/υπηρεσίες με δύο τρόπους: 1) υποστηρίζοντας την ενσωμάτωση των πελατών στον σχεδιασμό προϊόντων και 2) επιτρέποντας στους κατασκευαστές να σχεδιάσουν / επανασχεδιάσουν αποδοτικά αποκεντρωμένα δίκτυα παραγωγής. Η διαδικασία λήψης αποφάσεων υποστηρίζεται από έναν Έξυπνο Αλγόριθμο Αναζήτησης, ο οποίος δημιουργεί και αξιολογεί εναλλακτικούς σχεδιασμούς δικτύων ενάντια σε πολλαπλά κριτήρια όπως: κόστος και χρόνος παραγωγής και μεταφορών, ευελιξία, ποιότητα, αξιοπιστία, δυναμική πολυπλοκότητα, ετήσιο όγκο παραγωγής, και περιβαλλοντικό αντίκτυπο. Η απόδοση του αλγόριθμου διερευνάται μέσω στατιστικής ανάλυσης και σχεδιασμού πειραμάτων. Επίσης, μέσω προσομοίωσης διακριτών γεγονότων, διερευνάται ο αντίκτυπος που έχουν τα μεταβαλλόμενα προφίλ ζήτησης προϊόντων στη λειτουργία των δικτύων παραγωγής. Τέλος, διερευνάται η πρακτική εφαρμογή της μεθόδου και της πλατφόρμας σε δυο πιλοτικά σενάρια πού αναπτύχθηκαν σε συνεργασία με δυο Ευρωπαϊκές εταιρίες: έναν κατασκευαστή αυτοκίνητων και μια εταιρία κατασκευής εργαλειομηχανών CNC.