Dijital ikiz, karmaşık sistemler için simülasyon modelleri oluşturmayı kolaylaştırıyor. Volkswagen ve Siemens arasında yakın tarihli bir ortak araştırma projesi, bu yaklaşımın üretim hatlarındaki verimliliği nasıl artırdığını gösteriyor.
Endüstriyel robotlar Volkswagen üretim tesislerinde binek araçları monte ederken, işçi güvenliği çok önemlidir. Bir yazılım hatası ciddi kazalara ve maddi kayıplara neden olabilir. Sanal devreye alma, gerçek dünyadaki devreye alma için gereken kesinti süresini azaltmaya yardımcı olur - ancak yaklaşık altı hafta sürer. Siemens ve Volkswagen bu nedenle tamamlanan AB hibe projesi Maya'nın bir parçası olarak gereken süreyi azaltmaya başladı.
Mevcut simülasyon modelleri, farklı, alana özgü araçlara dayanıyordu. Maya Simülasyon Çerçevesini kullanarak Volkswagen artık farklı simülatörlerden modelleri birleştirebilir.
Eş-simülasyon modelleri, sanal bir bagaj kapağı montaj sistemi oluşturmak için güvenlik kapısı, döner indeksleme masası ve üretim robotu için mevcut modelleri birleştirir.
Volkswagen'deki kullanıcıların ve pilot testçilerin neredeyse yüzde 70'i, ortak simülasyonun sanal devreye alma maliyetlerini büyük ölçüde azaltacağına inanıyor.
Bir güvenlik kapısı, döner indeksleme masası ve robot, bagaj kapağı montajı için gereken üç bileşendir. Robot, bagaj kapağını döner indeksleme tablasından alır, bu da önce doğru konuma uçar ve ardından bir sonraki istasyona iletir. Kapalı güvenlik kapısı fabrikadaki insanları korur, ancak masaya yeni bir bagaj kapağı yerleştirildiğinde açılması gerekir.
Siemens araştırma ve geliştirme birimi Kurumsal Teknoloji (CT) simülasyon uzmanı Veronika Brandstetter, “VW'deki gibi bir üretim hattı karmaşıktır” diyor. “Bireysel bileşenler şirket içi geliştirmeler veya satın alınan ürünler olabilir. Çoğu durumda, evrak işleri ve geliştirme belgelerinin yanı sıra farklı ayrıntı derecelerinde gelen ve bir dizi notasyon sistemi kullanan modeller zaten mevcuttur.”
Sanal devreye alma VW için yeni bir şey değil: Volkswagen proje yöneticisi Torben Meyer, “Gerçek üretim tesisini, hatta tek tek yeni bileşenleri devreye almadan önce, her zaman sanal devreye alma gerçekleştiriyoruz” diye açıklıyor. “Bu, fonksiyonları önce sistemin sanal bir modelini kullanarak test ettiğimiz anlamına geliyor, bu da tesisi yüksek maliyetle durdurmayı içeren gerçek devreye almanın mümkün olduğunca hızlı ilerlemesini sağlıyor.”
Üretim başkanları, bir üretim hattını sanal olarak devreye almak için yaklaşık altı hafta bütçe ayırmalıdır. İlk etapta sanal devreye alma modelini oluşturmak için bunun yaklaşık üçte ikisi gereklidir.
Brandstetter, “Sorumlu kişiler mevcut ve bakımlı kaynakları kullanabilirse, böyle bir model oluşturma süreci çok daha hızlı ve daha verimli hale getirilebilir” diyor.
Emek yoğun ve hataya eğilimli bir aşama ters mühendisliktir. Burada, mevcut bileşenlerin davranış modeli orijinalinden geriye doğru çalışılarak yeniden oluşturulur. Brandstetter, “Sanal devreye alma işleminden sorumlu kişiler, tüm bu materyalleri birden fazla departmandaki birçok farklı iş arkadaşından toplamanın hataya açık ve zahmetli zorluğuyla karşı karşıyadır” diyor.
İdeal vizyon, simülasyon modellerini ve ilgili bilgileri bir kütüphanede kullanılabilir hale getirmek ve bu öğelerin eksiksiz, sanal bir sistem oluşturmak için hızlı bir şekilde bir araya getirilmesini sağlamaktır. Brandstetter, “Birçok sistem bileşeni için zaten kütüphane öğelerine sahibiz” diyor. “Ancak bu hala satın alınan ürünler için bir istisna. Amaç, Dijital Test İkizini standart olarak oluşturmaktır
Zorluk, birçok farklı kaynağa, ayrıntı derecesine ve ortamlara sahip olan ve genellikle birbirleriyle doğrudan birleştirilemeyen bu dijital bileşenlerden kapsamlı bir sanal sistem oluşturmaktır.
Siemens uzmanlarının devreye girdiği yer burasıdır: “Simülasyon modelleri farklı, alana özgü araçlara dayandığında özellikle zor. Araştırma projemiz için bu soruna bir çözüm bulmaya odaklandık,” diye açıklıyor Brandstetter. “Örneğin bagaj kapağı montajı için, 3D kinematiği simüle eden veya taklit eden üç ayrı ortam (Process Simulate, Amesim ve PLCSIM Advanced) barındırmamız gerekiyordu.
Brandstetter, “Maya Simülasyon Koordinatörü, tek bir kapsamlı sistem oluşturmak için bireysel simülatörlerin iş akışlarını düzenler” diyor. “Otomobil geliştirme alanında karşılaştırılabilir yaklaşımlar zaten mevcuttu, ancak üretim tesisinin geliştirilmesi için, VW için yapılan pilot projemiz gibi, bu yeni bir süreç.”
Bagaj kapağı montajı için kontrol yazılımı, ortak simülasyon kullanılarak pilot edildi. Üç bileşenin 3B kinematik davranışı ve elektriksel davranışı için uygulanabilir simülasyon modelleri zaten mevcuttu, ancak farklı simülasyon ortamları ve belirli özelliklere sahip. Maya Simülasyon Çerçevesinde, sanal bir bagaj kapağı montaj sistemi oluşturmak için kontrol yazılımı ile birleştirildiler ve daha sonra doğrulayabildiler.
Volkswagen'deki kullanıcılar ve pilot testçiler bu örnekten etkilendi. Bunların neredeyse yüzde 70'i ortak simülasyonun sanal devreye alma maliyetlerini büyük ölçüde azaltacağına inanıyor. Volkswagen'den Torben Meyer de memnun: “Ortak simülasyonun üretim hatlarımızda devreye alınması için gereken süreyi azaltmak için büyük bir potansiyel sunduğunu düşünüyoruz.”
Ortak simülasyonun üretim hatlarımızda devreye alınması için gereken süreyi azaltmak için büyük bir potansiyel sunduğunu düşünüyoruz.