Skip to main content
Αυτή η σελίδα εμφανίζεται με χρήση αυτόματης μετάφρασης. Προβολή στα Αγγλικά;

Πλήρης ταχύτητα στη γραμμή παραγωγής

Το ψηφιακό δίδυμο διευκολύνει τη δημιουργία μοντέλων προσομοίωσης για πολύπλοκα συστήματα. Ένα πρόσφατο κοινό ερευνητικό έργο μεταξύ της Volkswagen και της Siemens δείχνει πώς αυτή η προσέγγιση βελτιώνει την αποδοτικότητα στις γραμμές παραγωγής.

Συνεργασία για την ασφάλεια των εργαζομένων

Καθώς τα βιομηχανικά ρομπότ συναρμολογούν επιβατικά οχήματα στις εγκαταστάσεις παραγωγής της Volkswagen, η ασφάλεια των εργαζομένων είναι υψίστης σημασίας. Ένα σφάλμα λογισμικού θα μπορούσε να προκαλέσει σοβαρά ατυχήματα και υλικές απώλειες. Η εικονική θέση σε λειτουργία συμβάλλει στη μείωση του χρόνου διακοπής λειτουργίας που απαιτείται για τη θέση σε λειτουργία σε πραγματικό κόσμο - αλλά διαρκεί περίπου έξι εβδομάδες. Ως εκ τούτου, η Siemens και η Volkswagen ξεκίνησαν να μειώσουν τον απαιτούμενο χρόνο, στο πλαίσιο του ολοκληρωμένου έργου επιχορήγησης της ΕΕ Maya.

Ένα άτομο στέκεται μπροστά από ένα λογότυπο της Siemens, φορώντας ένα μπλε πουκάμισο και κρατώντας ένα tablet.

Επιτάχυνση της εικονικής θέσης σε λειτουργία στη Volkswagen

Συνδυάστε και ταιριάξτε για μια νέα διαδικασία προσομοίωσης

Τα υπάρχοντα μοντέλα προσομοίωσης βασίστηκαν σε διαφορετικά εργαλεία ειδικά για τον τομέα. Χρησιμοποιώντας το πλαίσιο προσομοίωσης Maya, η Volkswagen μπορεί τώρα να συνδυάσει μοντέλα από διαφορετικούς προσομοιωτές.

Συν-προσομοίωση και επαλήθευση για επιτυχημένο πιλότο

Τα μοντέλα συν-προσομοίωσης συνδυάζουν υπάρχοντα μοντέλα για την πόρτα ασφαλείας, τον περιστροφικό πίνακα ευρετηρίασης και το ρομπότ κατασκευής για να σχηματίσουν ένα εικονικό σύστημα συναρμολόγησης της πόρτας του χώρου αποσκευών.

Χαμηλότερο κόστος για εικονική θέση σε λειτουργία

Σχεδόν το 70% των χρηστών και των πιλοτικών δοκιμαστών της Volkswagen είναι πεπεισμένοι ότι η συν-προσομοίωση θα μειώσει σημαντικά το κόστος της εικονικής θέσης σε λειτουργία.

Από πολλαπλά μεμονωμένα μοντέλα έως συν-προσομοίωση

Ένα συγκρότημα πίσω πόρτας Volkswagen συναρμολογείται από ένα μηχάνημα της Siemens.

Σύνθετα συστήματα, εκτεταμένη τεκμηρίωση

Μια πόρτα ασφαλείας, περιστροφικός πίνακας ευρετηρίασης και ρομπότ είναι τρία εξαρτήματα που απαιτούνται για τη συναρμολόγηση της πόρτας του χώρου αποσκευών. Το ρομπότ σηκώνει την πίσω πόρτα από τον περιστροφικό πίνακα ευρετηρίασης, ο οποίος πρώτα καταλήγει στη σωστή θέση και στη συνέχεια τη μεταφέρει στον επόμενο σταθμό. Η κλειστή πόρτα ασφαλείας προστατεύει τους ανθρώπους στο εργοστάσιο, αλλά πρέπει να ανοίγει όταν μια νέα πόρτα χώρου αποσκευών τοποθετείται στο τραπέζι.

«Μια γραμμή παραγωγής όπως αυτή της VW είναι περίπλοκη», λέει η ειδικός προσομοίωσης Veronika Brandstetter, της μονάδας έρευνας και ανάπτυξης της Siemens Corporate Technology (CT). «Τα επιμέρους εξαρτήματα μπορεί να είναι εσωτερικές εξελίξεις ή αγορασμένα προϊόντα. Στις περισσότερες περιπτώσεις, είναι ήδη διαθέσιμα έγγραφα και τεκμηρίωση ανάπτυξης, καθώς και μοντέλα που έρχονται σε διαφορετικούς βαθμούς λεπτομέρειας και χρησιμοποιούν μια σειρά συστημάτων σημειογραφίας.»

Η εικονική θέση σε λειτουργία είναι στάνταρ, αλλά χρονοβόρα

Η εικονική θέση σε λειτουργία δεν είναι κάτι καινούργιο για τη VW: «Πριν θέσουμε σε λειτουργία το πραγματικό εργοστάσιο παραγωγής ή ακόμα και μεμονωμένα νέα εξαρτήματα, πραγματοποιούμε πάντα εικονική θέση σε λειτουργία», εξηγεί ο διευθυντής έργου της Volkswagen Torben Meyer. «Αυτό σημαίνει ότι δοκιμάζουμε τις λειτουργίες πρώτα χρησιμοποιώντας ένα εικονικό μοντέλο του συστήματος, το οποίο διασφαλίζει ότι η πραγματική θέση σε λειτουργία, η οποία συνεπάγεται τη διακοπή της εγκατάστασης με μεγάλο κόστος, προχωρά όσο το δυνατόν γρηγορότερα».

Οι επικεφαλής παραγωγής πρέπει να προϋπολογίσουν περίπου έξι εβδομάδες για να θέσουν ουσιαστικά σε λειτουργία μια γραμμή παραγωγής. Περίπου τα δύο τρίτα αυτού χρειάζονται για τη δημιουργία του εικονικού μοντέλου θέσης σε λειτουργία.

«Η διαδικασία δημιουργίας ενός μοντέλου όπως αυτό μπορεί να γίνει πολύ πιο γρήγορη και πιο αποτελεσματική εάν οι υπεύθυνοι είναι σε θέση να χρησιμοποιήσουν υπάρχουσες και καλά διατηρημένες πηγές», παρατηρεί ο Brandstetter.

Άτομο με μπλε πουκάμισο και μαύρο παντελόνι στέκεται μπροστά από έναν λευκό τοίχο με μπλε-άσπρο λογότυπο.
Εκστρατεία μάρκας Siemens με ένα μοντέρνο κτίριο με γαλάζιο ουρανό και σύννεφα στο παρασκήνιο.

Ένα όραμα ενός αρθρωτού συστήματος

Ένα στάδιο έντασης εργασίας και επιρρεπές σε σφάλματα είναι η αντίστροφη μηχανική. Εδώ, το μοντέλο συμπεριφοράς των υπαρχόντων στοιχείων αναδημιουργείται δουλεύοντας προς τα πίσω από το πρωτότυπο. «Οι υπεύθυνοι για την εικονική θέση σε λειτουργία αντιμετωπίζουν την επιρρεπή σε σφάλματα και επίπονη πρόκληση να συγκεντρώσουν όλο αυτό το υλικό από πολλούς διαφορετικούς συναδέλφους σε πολλά τμήματα», λέει ο Brandstetter.

Το ιδανικό όραμα είναι να διατεθούν μοντέλα προσομοίωσης και σχετικές πληροφορίες σε μια βιβλιοθήκη, επιτρέποντας αυτά τα στοιχεία να συγκεντρωθούν γρήγορα για να δημιουργηθεί ένα πλήρες, εικονικό σύστημα. «Έχουμε ήδη στοιχεία βιβλιοθήκης για πολλά στοιχεία συστήματος», λέει ο Brandstetter. «Αλλά αυτό εξακολουθεί να αποτελεί εξαίρεση για τα αγορασμένα προϊόντα. Ο στόχος είναι να καθιερωθεί το Digital Testing Twin ως πρότυπο

Φέρνοντας τα όλα μαζί

Η πρόκληση έγκειται στη δημιουργία ενός ολοκληρωμένου εικονικού συστήματος από αυτά τα ψηφιακά στοιχεία, τα οποία έχουν πολλές διαφορετικές πηγές, βαθμούς λεπτομέρειας και περιβάλλοντα - και συνήθως δεν μπορούν να συνδυαστούν άμεσα μεταξύ τους.

Εδώ έρχονται οι ειδικοί της Siemens: «Είναι ιδιαίτερα δύσκολο όταν τα μοντέλα προσομοίωσης βασίζονται σε διαφορετικά εργαλεία ειδικά για τον τομέα. Για το ερευνητικό μας έργο, επικεντρωθήκαμε στην επίτευξη λύσης για αυτό το πρόβλημα», εξηγεί ο Brandstetter. «Για τη συναρμολόγηση της πόρτας του χώρου αποσκευών, για παράδειγμα, έπρεπε να φιλοξενήσουμε τρία ξεχωριστά περιβάλλοντα (Process Simulate, Amesim και PLCSIM Advanced), τα οποία προσομοιώνουν ή μιμούνται τρισδιάστατη κινηματική

Άτομο στέκεται μπροστά από έναν λευκό τοίχο με μπλε-άσπρο λογότυπο πάνω του.
Μια μονάδα παραγωγής της Volkswagen με ένα μεγάλο κτίριο και μηχανήματα στο προσκήνιο.

Έναρξη επαναστατικού πιλοτικού προγράμματος

«Ο συντονιστής προσομοίωσης Maya ενορχηστρώνει τις ροές εργασίας των μεμονωμένων προσομοιωτών για να δημιουργήσει ένα ενιαίο ολοκληρωμένο σύστημα», λέει ο Brandstetter. «Παρόμοιες προσεγγίσεις υπήρχαν ήδη στον τομέα της ανάπτυξης αυτοκινήτων, αλλά για την ανάπτυξη εργοστασίων παραγωγής, όπως το πιλοτικό μας έργο για τη VW, είναι μια νέα διαδικασία».

Το λογισμικό ελέγχου για τη συναρμολόγηση της πόρτας του χώρου αποσκευών δοκιμάστηκε με τη χρήση συν-προσομοίωσης. Υπήρχαν ήδη λειτουργικά μοντέλα προσομοίωσης για τρισδιάστατη κινηματική συμπεριφορά και ηλεκτρική συμπεριφορά των τριών συστατικών, αλλά για διαφορετικά περιβάλλοντα προσομοίωσης και με συγκεκριμένα χαρακτηριστικά. Στο πλαίσιο προσομοίωσης Maya, συνδυάστηκαν με το λογισμικό ελέγχου για να σχηματίσουν ένα εικονικό σύστημα συναρμολόγησης πορτών αποσκευών, το οποίο στη συνέχεια μπόρεσαν να επαληθεύσουν.

Κοιτάζοντας προς το μέλλον

Οι χρήστες και οι πιλοτικοί δοκιμαστές της Volkswagen εντυπωσιάστηκαν από αυτό το παράδειγμα. Σχεδόν το 70% από αυτούς είναι πεπεισμένοι ότι η συν-προσομοίωση θα μειώσει σημαντικά το κόστος της εικονικής θέσης σε λειτουργία. Ο Torben Meyer της Volkswagen είναι επίσης ευχαριστημένος: «Πιστεύουμε ότι η συν-προσομοίωση προσφέρει σημαντικές δυνατότητες για τη μείωση του χρόνου που απαιτείται για τη θέση σε λειτουργία στις γραμμές παραγωγής μας».

Μια ομάδα ανθρώπων με επίσημη ενδυμασία που στέκονται μαζί σε ένα περιβάλλον γραφείου.
Πιστεύουμε ότι η συν-προσομοίωση προσφέρει σημαντικές δυνατότητες για τη μείωση του χρόνου που απαιτείται για τη θέση σε λειτουργία στις γραμμές παραγωγής μας.
Τόρμπεν Μάγιερ, Υπεύθυνος έργου, Βολκσβάγκεν

Ξεκινήστε το ταξίδι σας

Επικοινωνήστε μαζί μας