Meyer Turku – Loistoristeilijöiden tuotantoa kehitetään simulointimallinnuksen avulla

Turun telakka eli Meyer Turku on yksi maailman suurimpia ja edistyksellisimpiä suurten risteilyalusten ja matkustaja-autolauttojen valmistajia. Niiden valmistuksessa ja tuotannonohjauksessa on monia erityispiirteitä, jotka tekevät muutosten vaikutusten etukäteisarvioinnin vaikeaksi. Visiora Partners on kehittänyt Meyer Turun sisäisestä tuotantoketjusta dynaamisen simulointimallin, jolla analysoidaan tuotannon kehittämisen vaihtoehtoja. Simulointi tarjoaa kokonaisvaltaisen tavan valita oikeat toimenpiteet, joilla entistä suurempia aluksia voidaan valmistaa entistä tehokkaammin.

Vaihtelun hallinta lisää telakan tehokkuutta

Laivan valmistuksessa on paljon eri työvaiheita, ja tuotannon kuormitus sekä pullonkaulat voivat vaihdella voimakkaasti valitun tuotantotavan ja aikataulun mukaan. Vuonna 2024 käynnistetyssä laajassa kehittämisprojektissa Meyer Turun tavoitteena on tuotantovaiheiden kuormituksen tehokkaampi yhteensovittaminen sekä tuotannon häiriöiden vaikutusten minimointi. Laivojen koon kasvu ja ominaisuuksien lisääminen vaikuttavat myös siihen, että tuotantoprosesseja ja telakka-aluetta pitää kehittää entistä tehokkaammaksi.

Laivan valmistuksen suunnittelussa ajan suhteen vaihtelevien tuotantotilanteiden mallintaminen ja eri prosessien keskinäisten riippuvuuksien huomioiminen olisi ilman simulointia vaikeaa. Laivan koontiaikatauluista ja kapasiteettitarpeista on tehty aiemmin staattisia kuormitusmalleja, mutta vaihtelun parempi hallinta edellyttää jatkossa tarkempaa dynaamista mallia tuotannon eri toiminnoista.

Tuotannon simuloinnilla helpotetaan kehittämisvaihtoehtojen vertailua ja päätöksentekoa

Prosessin käyttäytymistä ja asioiden vuorovaikutussuhteita on vaikea havaita Excel-taulukon lukujen tai perinteisten prosessikaavioiden perusteella. Telakka tuotantojärjestelmänä on erittäin muokkautuva, jossa laivan valmistusaikaikkunan sisällä tapahtuu jatkuvaa muutosta, esimerkiksi tietyn osaston työvoimatarpeessa tai lohkojen työ- ja varastointiruutujen kuormituksessa. Valmistus- ja logistiikkaprosessi portista sisään saapuvan raaka-aineen ja valmiin risteilijän välillä on pitkä ja laiva itsessään on suunniteltu yksilöllisesti asiakkaan tarpeeseen.

Muuttuvasta tuotteesta ja laajasta joustavuudesta huolimatta telakan pitää pystyä kehittämään toimintaa tehokkaammaksi. Tämä edellyttää IT-järjestelmistä riippumattomien tietomallien vakiointia, jotta prosessimallinnuksella voidaan tukea kustannustehokasta joustavuutta. Toiminnan ja aikataulujen simuloinnilla halutaan löytää keinoja mm. kuormituksen vaihtelun tasoittamiseen ja pullonkaularesurssien tehokkaaseen hyödyntämiseen.

Onnistuminen edellyttää dataan ja mallinnukseen perustuvaa suunnittelua sekä skenaarioanalyysia. Niiden pohjalta voidaan tehdä päätöksiä, miten tuotantosuunnitelmia, telakan layoutia tai tapoja toimia voidaan muokata.

Simuloinnin pitää vastata skenaariotarkastelun tarpeisiin eri tarkkuustasoilla, ja työkalun tulee mahdollistaa uusien toimintojen mukaan ottaminen malliin ensin karkeammalla ja myöhemmin tarkemmalla tasolla. Mallien käytettävyyden kannalta on olennaista rajata tarkastelu olennaisimpiin kohteisiin. Tutkittavien muutosten kannalta epäolennaiset ilmiöt mallinnetaan esimerkiksi sääntöpohjaisesti tai tilastollisina jakaumina.

Visioran avulla simuloinnit saatu käyttöön luotettavasti ja nopeasti

Meyer Turku valitsi eri toimijoiden joukosta Visioran yhteiskumppanikseen. Valinnassa painoivat mm. ketteryys toimijana sekä kustannustehokkuus simuloinnin toteutuksessa. Simulaatiomallin tuottaminen oli osa Meyer Turun tilojen yleiseen kehitykseen tähtäävää projektia ja se keskittyi erityisesti telakan piha-alueen tehokkaampaan käyttämiseen osana tuotantoa. Simulointia tehtiin ensin lohkotehtaan ja rungon koonnin välillä, minkä perusteella saatiin hyviä tuloksia ja oppeja simuloinnin käytön laajentamiseen. Tarkastelua on syvennetty simuloimalla paneelilinjojen ja pukkinostureiden käyttöä sekä telakka-alueen sisälogistiikan toimivuutta eri vaihtoehtoisilla kehittämisajatuksilla.

Yhteistyö Visioran kanssa on sujunut erittäin hyvin, ja kokonaisuus on pysynyt hyvin aikataulussa ja budjetissa. Projektin sisällä on pystytty myös mukauttamaan suunnitelmaa tarvittaessa, esimerkiksi yksittäisen lähtötiedon tarkkuustason poiketessa suunnitellusta. Visioran asiantuntijat ovat kiitettävällä tavalla pitäneet huolta siitä, että telakan prosessien asiantuntijoiden tietämys on saatu käännettyä simulointimallin toiminnallisuuksiksi.

Meyer Turun projektitiimi kokee tärkeänä sen, että aikataulupaineesta huolimatta epäselvät prosessit tai lähtötiedot on selvitetty yhdessä, ja malliin tehdyt toiminnallisuudet ovat yhdessä sovitun mukaisia. Meyer Turun käyttöön toimitettujen simulointimallien käyttö on tehty helpoksi, mikä edesauttaa simuloinnin käyttöä yhä useampiin analyysitarpeisiin. Visuaalisesti helposti ymmärrettävät raportit helpottavat datan tulkintaa sekä viestintää ja antavat arvokasta tukea päätöksentekoon.

Visiora toimitti Meyerin käyttöön FlexSim tehdassimulointijärjestelmän, jonka avulla Meyer Turku on hyödyntänyt malleja eri skenaarioiden analysointiin. Simuloinnin onnistuminen edellyttää panostusta lähtötietojen laatuun. Malleihin tarvitaan strukturoitua dataa, joka kuvastaa valmistusprosessia ja sen eri ominaisuuksia.

Mallin tuloksia on osattava tulkita oikein suhteessa mallin lähtötietoihin. Paneelilinjasimuloinnissa tarvitaan osittain erilaista dataa kuin koko telakan simuloinnissa, koska mallit ovat mittakaavaltaan ja tarkkuustasoltaan erilaisia.

Simuloinnit tuottavat konkreettista tietoa päätöksentekoon ja toimituskyvyn parantamiseen.

Projektin ensimmäisessä simulointivaiheessa mallilla testattiin koko tuotantoprosessin tasolla, millaiset tekijät haittaavat eniten laivan läpimenoaikaa. Simuloinnilla saatiin vahvistusta Meyerin aiempiin arvioihin tarvittavista muutoksista. Lisäksi malli nosti esiin toimintoja, joiden muutostarvetta ei aiemmin osattu tunnistaa. Näiden havaintojen perusteella mm. päätettiin syventää simulointimallinnusta paneelilinjojen ja pukkinostureiden toimintojen sisäiseen mallinnukseen.

Telakan sisäiset ratkaisut ja niiden vaikutukset ovat liikesalaisuuksia, joita ei luonnollisesti haluta tuoda julkisuuteen. Simuloinnilla on analysoitu mm. seuraavan kaltaisia muutostoimenpiteitä:

Tuotannonohjauksen eri vaihtoehdot ja niiden parametrit.
Eri vaihtoehdot sen suhteen, mitä tehdään itse ja mitä ostetaan kumppaneilta
Laivan valmistustapavaihtoehtoja, esimerkiksi miten jaetaan työtä lohkonvalmistukseen ja suurlohkovalmistukseen, ja mitä tehdään varusteluvaiheessa runkokoonnin jälkeen.
Aikatauluun ja valmistustapaan sidotut nostojen määrät ja toteutusvaihtoehdot.
Lohkon valmistuksen, varastoinnin sekä varustelun käyttämien paikkojen käyttö
Sisälogistiikan toimintamallit ja kuljetusreitit telakka-alueella

Simuloinnin käyttö jatkuu ja ensimmäisten havaintojen perusteella on saatu ajatuksia vaihtoehtoisista tutkimuskohteista. Seuraavaksi simulointimallia käytetään Icon-sarjan laivojen valmistuksen tutkimiseen uudella prosessilla huomioiden mm. erilaiset valmistustapavaihtoehdot, layout-muutokset sekä ohjaustavat. Simulointimalleja kehitetään siten, että skenaarioiden vaikutukset nähdään sekä karkean tason mallien että toimintokohtaisten mallien tarkkuustasoilla. Kehitystyöhön liittyy myös mallinnettujen muutosten toteutuksen seuranta. Tämän tueksi tuotannossa tehdään pilotointeja, joiden perusteella simuloinnin parametreja tarkennetaan tarvittavin osin.

Simuloinnin hyödyt telakan tuotannon kehittämisessä

Dynaamisen simulointijärjestelmän käyttöönotto tuo merkittävää hyötyä telakan tuotannon kehitykselle. Koko prosessin mallintamisen avulla voidaan entistä paremmin optimoida valmistustapaa, aikataulua sekä ohjaustapoja. Suunniteltujen muutosten vaikutuksia voidaan arvioida kattavammin ja ne voidaan kohdentaa sinne, missä niillä saadaan suurin vaikutus. Vaikka mallin avulla ei kaikkiin mahdollisiin kysymyksiin saadakaan 100 % tarkkoja vastauksia, se tarjoaa tietoa, jonka avulla voidaan valita oikeat kehittämiskohteet tarkempaan suunnitteluun ja toteutukseen.

Simulointimallinnus ja sen tuottamat raportit toimivat myös hyödyllisenä keskustelutyökaluna, kun telakan eri osastojen kesken pyritään löytämään parhaat kutakin toimintoa koskevat kehittämistoimenpiteet. Kiinnostus mallinnustuloksiin on ollut laajaa ja malli tarjoaa moniin tarpeisiin tietoa siitä, miltä erilaiset kehittämistoimenpiteet näyttävät dataan perustuvan mallinnuksen näkökulmasta. Omien näkemysten rinnalle saadaan yhtenäisellä tavalla analysoitua tietoa, mikä auttaa kehittämistä koskevien tavoitteiden ja vaikutusten viestimistä läpi monituhathenkisen organisaation.

Tiettyjä muutostoimenpiteitä on simulointitulosten perusteella lähdetty pilotoimaan, ja niistä saatavien tulosten perusteella voidaan simulointimalleja tarkentaa seuraaviin skenaarioihin. Mallin tuottaman tiedon pohjalta on pystytty tekemään selkeitä valintoja seuraavaksi aloitettavien laivojen tuotantoon.