Puna brzina na proizvodnoj liniji

Digitalni blizanac olakšava stvaranje simulacijskih modela za složene sustave. Nedavni zajednički istraživački projekt Volkswagena i Siemensa pokazuje kako ovaj pristup poboljšava učinkovitost proizvodnih linija.

Zajednički rad na sigurnosti radnika

Budući da industrijski roboti sastavljaju putnička vozila u Volkswagenovim proizvodnim pogonima, sigurnost radnika je najvažnija. Softverska pogreška mogla bi uzrokovati ozbiljne nesreće i materijalne gubitke. Virtualno puštanje u rad pomaže smanjiti vrijeme zastoja potrebnog za puštanje u rad u stvarnom svijetu - ali to traje oko šest tjedana. Siemens i Volkswagen su stoga krenuli u smanjenje potrebnog vremena, kao dio dovršenog projekta EU bespovratnih sredstava Maya.

Osoba stoji ispred Siemensovog logotipa, nosi plavu košulju i drži tablet.

Ubrzanje virtualnog puštanja u rad Volkswagena

Miješati i podudarati za novi proces simulacije

Postojeći simulacijski modeli temeljili su se na različitim alatima specifičnim za domenu. Koristeći Maya Simulation Framework, Volkswagen sada može kombinirati modele različitih simulatora.

Simulirajte i provjerite uspješnog pilota

Kosimulacijski modeli kombiniraju postojeće modele sigurnosnih vrata, rotacijskog indeksirajućeg stola i proizvodnog robota kako bi formirali virtualni sustav montaže vrata prtljažnika.

Niži troškovi za virtualno puštanje u rad

Gotovo 70 posto korisnika i pilot testera u Volkswagenu uvjereno je da će ko-simulacija uvelike smanjiti troškove virtualnog puštanja u rad.

Od više pojedinačnih modela do ko-simulacije

Volkswagenov sklop prtljažnika koji sastavlja Siemensov stroj.

Složeni sustavi, opsežna dokumentacija

Sigurnosna vrata, rotacijski stol za indeksiranje i robot tri su komponente potrebne za montažu vrata prtljažnika. Robot podiže vrata prtljažnika s rotacijskog stola za indeksiranje, koji se prvo vrti u ispravan položaj, a zatim ga prenosi na sljedeću stanicu. Zatvorena sigurnosna vrata štite ljude u tvornici, ali moraju se otvoriti kada se na stol postave nova vrata prtljažnika.

"Proizvodna linija poput one u VW -u složena je", kaže stručnjakinja za simulaciju Veronika Brandstetter iz Siemensove jedinice za istraživanje i razvoj Corporate Technology (CT). "Pojedinačne komponente mogu biti interni razvoj ili kupljeni proizvodi. U većini slučajeva već su dostupni papiri i razvojna dokumentacija, kao i modeli koji dolaze u različitim stupnjevima detalja i koriste niz notacijskih sustava."

Virtualno puštanje u rad je standardno, ali dugotrajno

Virtualno puštanje u rad nije ništa novo za VW: "Prije nego što naručimo pravi proizvodni pogon ili čak pojedinačne nove komponente, uvijek izvodimo virtualno puštanje u rad", objašnjava Volkswagenov voditelj projekta Torben Meyer. "To znači da prvo testiramo funkcije pomoću virtualnog modela sustava, koji osigurava da se stvarno puštanje u pogon, koje uključuje zaustavljanje postrojenja uz velike troškove, odvija što je brže moguće."

Šefovi proizvodnje moraju proračunati oko šest tjedana kako bi praktično naručili proizvodnu liniju. Otprilike dvije trećine toga potrebno je za stvaranje modela virtualnog puštanja u pogon.

"Proces stvaranja ovakvog modela može se učiniti mnogo bržim i učinkovitijim ako odgovorni ljudi mogu koristiti postojeće i dobro održavane izvore", primjećuje Brandstetter.

Osoba u plavoj košulji i crnim hlačama stoji ispred bijelog zida s plavim i bijelim logotipom.

Vizija modularnog sustava

Jedna radno intenzivna faza i sklona pogreškama je obrnuti inženjering. Ovdje se model ponašanja postojećih komponenti ponovno stvara radeći unatrag od izvornika. "Ljudi zaduženi za virtualno puštanje u rad suočavaju se s izazovom sklonim pogreškama i napornim izazovom prikupljanja cijelog ovog materijala od mnogih različitih suradnika u više odjela", kaže Brandstetter.

Idealna vizija je učiniti simulacijske modele i povezane informacije dostupnim u knjižnici, omogućujući brzo sastavljanje tih elemenata kako bi se stvorio cjelovit, virtualni sustav. "Već imamo elemente biblioteke za mnoge komponente sustava", kaže Brandstetter. "Ali ovo je još uvijek iznimka za kupljene proizvode. Cilj je uspostaviti Digital Testing Twin kao standard

Objedinjavajući sve

Izazov leži u stvaranju sveobuhvatnog virtualnog sustava od ovih digitalnih komponenti, koji imaju mnogo različitih izvora, stupnjeva detalja i okruženja - i obično se ne mogu izravno kombinirati jedna s drugom.

Ovdje dolaze Siemensovi stručnjaci: "Posebno je teško kada se simulacijski modeli temelje na različitim alatima specifičnim za domenu. Za naš istraživački projekt koncentrirali smo se na postizanje rješenja za ovaj problem", objašnjava Brandstetter. "Za sklop vrata prtljažnika, na primjer, morali smo primiti tri odvojena okruženja (Process Simulate Simulation, Amesim i PLCSIM Advanced), koja simuliraju ili oponašaju 3D kinematiku

Osoba stoji ispred bijelog zida s plavim i bijelim logotipom na njemu.

Proizvodni pogon Volkswagena s velikom zgradom i strojevima u prvom planu.

Pokretanje revolucionarnog pilot programa

"Koordinator simulacije Maya orkestrira tijekove rada pojedinih simulatora kako bi stvorio jedinstveni sveobuhvatni sustav", kaže Brandstetter. "Usporedivi pristupi već su postojali u području razvoja automobila, ali za razvoj proizvodnog pogona, poput našeg pilot projekta za VW, to je novi proces."

Upravljački softver za montažu vrata prtljažnika upravljan je pomoću ko-simulacije. Izvodljivi simulacijski modeli već su postojali za 3D kinematičko ponašanje i električno ponašanje tri komponente, ali za različita simulacijska okruženja i sa specifičnim značajkama. U okviru Maya Simulation Framework kombinirani su s upravljačkim softverom kako bi stvorili virtualni sustav montaže vrata prtljažnika, koji su tada mogli provjeriti.

Gledanje u budućnost

Korisnici i pilot testeri Volkswagena bili su impresionirani ovim primjerom. Gotovo 70 posto njih uvjereno je da će ko-simulacija uvelike smanjiti troškove virtualnog puštanja u rad. Volkswagenov Torben Meyer također je sretan: "Smatramo da ko-simulacija nudi veliki potencijal za smanjenje vremena potrebnog za puštanje u rad naših proizvodnih linija."

Skupina ljudi u formalnoj odjeći koja stoji zajedno u uredskom okruženju.

Smatramo da ko-simulacija nudi veliki potencijal za smanjenje vremena potrebnog za puštanje u rad naših proizvodnih linija.

Torben Meyer, Voditelj projekta, Volkswagen

Započnite svoje putovanje

Kontaktirajte nas