Tuotantosimulaation hyödyntäminen uuden tehtaan kapasiteettisuunnittelussa sekä vaihtelunhallinnassa - Kujala, Topias (My University, 2025)
Uuden tuotantolaitoksen rakentaminen on aina yritykselle suuri ja tärkeä päätös. Päätöksenteko vaatii tietoa, resursseja ja ennen kaikkea rohkeutta. Tulevaisuuden epävarmuudet, kuten kysyntä- ja markkinamuutokset tekevät päätöksen tekemisestä haastavaa yrityksen johdolle. Uuden tuotantolaitoksen perustaminen on myös hyvä hetki tarkastella nykyistä toimintaa ja pyrkiä kehittymään. Tässä tutkimuksessa tuotetaan muuntajia valmistavalle Hitachi Energy Oy:lle arvokasta tietoa ja näkemyksiä uuden tehtaan tuotantojärjestelmästä päätöksenteon tueksi, hyödyntämällä simulaatio-ohjelmistoa. Erilaiset simulaatio-ohjelmistot ovat kehittyneet vauhdikkaasti ja soveltuvat nykyisin monipuolisesti tukemaan tuotantolaitosten ja tehtaiden suunnitteluprosessia. Tutkimuksen ensimmäinen tavoite oli tutkia, onko uusi tuotantojärjestelmä tarpeeksi suorituskykyinen ja joustava täyttämään tulevaisuuden kasvutavoitteet. Toinen tavoite oli tutkia vaihtelunhallinnan keinoja tuotantojärjestelmässä. Tutkimuksessa käytetään FlexSim 25.1.3- ohjelmistoa simulaatiomallin rakentamiseen. Tutkimuksessa simuloitiin tuotantojärjestelmä, joka vastasi jo tehtyjä hankintoja ja arvioita erilaisista resurssitarpeista. Tulokset sisältävät yhteensä yhdeksän erilaisen skenaarion raportit. Skenaarioiden avulla testattiin muuntajatuotantoa uudessa tehtaassa. Simuloinnit voidaan kategorisoida neljään tutkimuskohteeseen, joita ovat puskurivarastojen, häiriöiden, tuottavuuden ja kysyntävaihtelun vaikutus tehtaan toimintaan. Vaihtelunhallinnan osalta tutkimuksessa haettiin kehitystä sisällyttämällä erilaisia tuotantofilosofioita simulaatioskenaarioihin. Tutkimus osoittaa, että simulointimallin rakentaminen on hyödyllinen menetelmä tehdassuunnittelun tueksi ja auttaa hahmottamaan sekä ennustamaan erilaisia kuormitustilanteita. Simulointimallin avulla on helppo tarkkailla erilaisten parametrien vaikutusta ja optimoida tuotantojärjestelmää. Simulointiohjelmiston 3D-mallit toimivat visuaalisena avustuksena ja tarjoavat uudenlaisen kokemuksen tehdassuunnitteluun. Tutkimuksen tulokset osoittavat uuden tehtaan hankinnat ja suorituskyvyn riittäväksi useissa skenaarioissa. Tutkimuksen avulla paikannettiin myös mahdollisia ongelmapisteitä tuotantojärjestelmästä ja ehdotettiin toimenpiteitä niiden korjaamiseksi. Simulaatiomalli osoitti myös sen, että Theory of Constraints (TOC) ja Critical Path Method (CPM) tuotantofilosofioiden sekä puskurien oikeanlainen soveltaminen muuntajatuotannossa auttaa hallitsemaan vaihtelua ja saavuttamaan parempia tuloksia.

Building a new production facility is always a big and important decision for a company. Decision-making requires knowledge, resources and, above all, courage. Future uncertainties, such as demand and market changes, make decision-making challenging for the company's management. Establishing a new production facility is also a good time to continue current operations and develop. This study provides Hitachi Energy Oy, a transformer manufacturer, with valuable information and insights into the production system of the new factory to support decision making, by using a simulation software. Different simulation softwares have developed rapidly and are continuously versatile in supporting the design process of production facilities and factories. The first objective of the study was to investigate whether the new production system has good performance and meets future growth goals. The second objective was to investigate methods for managing variability in the production system. The study uses FlexSim 25.1.3 software to build a simulation model. The study simulated a production system that corresponded to the purchases already made and estimates of appropriate resource needs. The results include a total of nine scenario reports. The scenarios were used to test transformer production in a new factory. The simulations can be categorized into four research areas, which are the impact of buffer stocks, disturbances, productivity and demand variability. Regarding variability management, the study sought development by incorporating different production philosophies into the simulation scenarios. The study estimates that building a simulation model is a useful method to support plant design and helps to visualize and predict different load situations. The simulation model allows you to observe the effects of different parameters and optimize the production system. The 3D models of the simulation software act as a visual aid and provide new experience for plant design. The results of the study show that the new factory's acquisitions and performance are sufficient in several scenarios. The study also identified potential problem points in the production system and suggested measures to correct them. The simulation also showed that the best application of the Theory of Constraints (TOC) and CPM (Critical Path Method) production philosophies and buffers in the transformer production model helps to manage variability and achieve better results.
Keywords: simulointi; simulointi; fi=Tuotantotalous (tekniikka)|en=Industrial Management and Engineering|; Master's Programme in Industrial Systems Analytics