Система оптимізації роботи конвеєрної лінії з метою підвищення продуктивності

Abstract

В кваліфікаційній роботі розглядаються питання оптимізації виробничого процесу конвеєрної лінії. Предметом дослідження виступають методи та засоби підвищення продуктивності конвеєрної лінії на основі інтеграції методів, інструментів вимірювання, аналізу та оптимізації. Мета роботи — розроблення системи оптимізації роботи конвеєрної лінії, що забезпечує підвищення продуктивності виробництва шляхом виявлення та усунення вузьких місць, балансування навантаження та впровадження методології 5S. У роботі виконано аналіз існуючих підходів до оптимізації виробничих ліній. Розроблено методику хронометражу операцій та реєстрації параметрів конвеєра з подальшою обробкою даних. Реалізовано алгоритм виявлення вузьких місць на основі статистичного аналізу часових рядів продуктивності. Запропоновано метод балансування швидкості конвеєра із застосуванням критерію мінімізації простоїв. Розраховано показник загальної ефективності обладнання (OEE) як інтегральний критерій оцінювання результатів оптимізації. Інтегровано методологію 5S для організації робочих місць і скорочення нераціональних витрат часу. Програмну реалізацію системи виконано мовою Python у середовищі Visual Studio Code з використанням бібліотек pandas, numpy та matplotlib для обробки й візуалізації даних. Практичне значення одержаних результатів полягає у можливості безпосереднього впровадження розробленої системи на виробничих підприємствах для підвищення пропускної здатності конвеєрних ліній та зниження виробничих втрат.

The qualification work considers the issues of optimizing the production process of the conveyor process. The subject of the study are methods and means of increasing the productivity of the conveyor line based on the integration of methods, measurement tools, analysis and optimization. The purpose of the work is to develop a system for optimizing the operation of the conveyor line, which ensures increased production productivity by identifying and eliminating bottlenecks, load balancing and implementing the 5S methodology. The work analyzes existing approaches to optimizing production lines. A method for timing operations and registering conveyor parameters with subsequent data processing has been eveloped. An algorithm for identifying bottlenecks based on statistical analysis of productivity time series has been implemented. A method for balancing conveyor speed using the downtime minimization criterion has been proposed. The overall equipment effectiveness (OEE) indicator has been calculated as an integral criterion for evaluating optimization results. The 5S methodology has been integrated for organizing workplaces and reducing irrational time consumption. The software implementation of the system was performed in Python in the Visual Studio Code environment using pandas, numpy, and matplotlib libraries for data processing and visualization. The practical significance of the results obtained lies in the possibility of direct implementation of the developed system at manufacturing enterprises to increase the throughput of conveyor lines and reduce production losses.