Viteză maximă pe linia de producție

Geamănul digital facilitează crearea de modele de simulare pentru sisteme complexe. Un recent proiect de cercetare comun între Volkswagen și Siemens arată cum această abordare îmbunătățește eficiența liniilor de producție.

Lucrând împreună pentru siguranța lucrătorilor

Deoarece roboții industriali asamblează vehicule de pasageri în unitățile de producție Volkswagen, siguranța lucrătorilor este primordială. O eroare de software ar putea provoca accidente grave și pierderi materiale. Punerea în funcțiune virtuală ajută la reducerea timpilor de nefuncționare necesare pentru punerea în funcțiune din lumea reală - dar durează aproximativ șase săptămâni. Prin urmare, Siemens și Volkswagen au început să reducă timpul necesar, ca parte a proiectului finalizat de granturi UE Maya.

Accelerarea punerii în funcțiune virtuală la Volkswagen

Combinați și potriviți pentru un nou proces de simulare

Modelele de simulare existente s-au bazat pe diferite instrumente specifice domeniului. Folosind Maya Simulation Framework, Volkswagen poate combina acum modele de la diferite simulatoare.

Co-simulați și verificați pentru un pilot de succes

Modelele de co-simulare combină modelele existente pentru ușa de siguranță, masa rotativă de indexare și robotul de fabricație pentru a forma un sistem virtual de asamblare a hayonului.

Costuri mai mici pentru punerea în funcțiune virtuală

Aproape 70% dintre utilizatorii și testerii pilot de la Volkswagen sunt convinși că co-simularea va reduce considerabil costurile punerii în funcțiune virtuală.

De la mai multe modele individuale la co-simulare

Un ansamblu de hayon Volkswagen fiind asamblat de o mașină Siemens.

Sisteme complexe, documentație extinsă

O ușă de siguranță, o masă rotativă de indexare și un robot sunt trei componente necesare pentru asamblarea hayonului. Robotul ridică hayonul de pe masa rotativă de indexare, care se înclină mai întâi în poziția corectă și apoi îl transportă la următoarea stație. Ușa de siguranță închisă protejează oamenii din fabrică, dar trebuie deschisă atunci când un nou hayon este așezat pe masă.

„O linie de producție ca cea de la VW este complexă”, spune expertul în simulare Veronika Brandstetter, de la unitatea de cercetare și dezvoltare Siemens Corporate Technology (CT). „Componentele individuale pot fi dezvoltări interne sau produse cumpărate. În cele mai multe cazuri, documentele și documentația de dezvoltare sunt deja disponibile, precum și modele care vin în diferite grade de detaliu și utilizează o serie de sisteme de notație.”

Punerea în funcțiune virtuală este standard, dar consumatoare de timp

Punerea în funcțiune virtuală nu este nimic nou pentru VW: „Înainte de a pune în funcțiune fabrica de producție reală sau chiar componentele noi individuale, efectuăm întotdeauna punerea în funcțiune virtuală”, explică Torben Meyer, manager de proiect Volkswagen. „Asta înseamnă că testăm funcțiile mai întâi folosind un model virtual al sistemului, care asigură că punerea în funcțiune reală, care implică oprirea instalației la costuri mari, se desfășoară cât mai repede posibil.”

Șefii de producție trebuie să bugeteze aproximativ șase săptămâni pentru a pune în funcțiune practic o linie de producție. Aproximativ două treimi din acestea sunt necesare pentru a crea modelul de punere în funcțiune virtuală în primul rând.

„Procesul de creare a unui model ca acesta poate fi făcut mult mai rapid și mai eficient dacă oamenii responsabili sunt capabili să utilizeze sursele existente și bine întreținute”, observă Brandstetter.

O viziune a unui sistem modular

O etapă intensivă a forței de muncă și predispusă la erori este ingineria inversă. Aici, modelul de comportament al componentelor existente este recreat lucrând înapoi de la original. „Oamenii responsabili de punerea în funcțiune virtuală se confruntă cu provocarea predispusă la erori și laborioasă de a colecta tot acest material de la mulți colegi diferiți din mai multe departamente”, spune Brandstetter.

Viziunea ideală este de a face disponibile modele de simulare și informații asociate într-o bibliotecă, permițând acestor elemente să fie reunite rapid pentru a crea un sistem virtual complet. „Avem deja elemente de bibliotecă pentru multe componente ale sistemului”, spune Brandstetter. „Dar aceasta este încă o excepție pentru produsele cumpărate. Scopul este de a stabili Digital Testing Twin ca standard

Aducând totul laolaltă

Provocarea constă în crearea unui sistem virtual cuprinzător din aceste componente digitale, care au multe surse diferite, grade de detaliu și medii - și, de obicei, nu pot fi combinate direct între ele.

Aici intervin experții Siemens: „Este deosebit de dificil atunci când modelele de simulare se bazează pe instrumente diferite, specifice domeniului. Pentru proiectul nostru de cercetare, ne-am concentrat pe obținerea unei soluții pentru această problemă”, explică Brandstetter. „Pentru ansamblul hayonului, de exemplu, a trebuit să găzduim trei medii separate (Process Simulate, Amesim și PLCSIM Advanced), care simulează sau emulează cinematica 3D

O unitate de producție a Volkswagen cu o clădire mare și utilaje în prim plan.

Lansarea unui program pilot revoluționar

„Coordonatorul de simulare Maya orchestrează fluxurile de lucru ale simulatoarelor individuale pentru a crea un singur sistem cuprinzător”, spune Brandstetter. „Abordări comparabile erau deja în vigoare în domeniul dezvoltării automobilelor, dar pentru dezvoltarea fabricii de producție, cum ar fi proiectul nostru pilot pentru VW, este un proces nou.”

Software-ul de control pentru asamblarea hayonului a fost pilotat folosind co-simulare. Au existat deja modele de simulare viabile pentru comportamentul cinematic 3D și comportamentul electric al celor trei componente, dar pentru medii de simulare diferite și cu caracteristici specifice. În cadrul Maya Simulation Framework, acestea au fost combinate cu software-ul de control pentru a forma un sistem virtual de asamblare a hayonului, pe care au putut apoi să-l verifice.

Privind spre viitor

Utilizatorii și testerii piloți de la Volkswagen au fost impresionați de acest exemplu. Aproape 70% dintre aceștia sunt convinși că co-simularea va reduce considerabil costurile punerii în funcțiune virtuală. De asemenea, Torben Meyer de la Volkswagen este mulțumit: „Credem că co-simularea oferă un potențial major pentru reducerea timpului necesar punerii în funcțiune în liniile noastre de producție”.

Un grup de oameni în ținută formală care stau împreună într-un cadru de birou.

Credem că co-simularea oferă un potențial major pentru reducerea timpului necesar punerii în funcțiune în liniile noastre de producție.

Torben Meyer, Manager de proiect, Volkswagen

Începeți-vă călătoria!

Contactați-ne