Digital Twin är den saknade biten! Transformatorernas era: "digitala tvillingar" är redan nära Nya arbetssätt

Kanske, alla som tittade på filmer om terminatorn eller The Matrix undrade när artificiell intelligens skulle bli en del av vårt dagliga liv, och om människor och robotar kunde samexistera i fred och harmoni. En sådan framtid är mycket närmare än man tror. Idag kommer vi att berätta om sådan teknik som "digitala tvillingar", som redan används i stor utsträckning i industrin och kanske snart kommer att bli en del av vårt dagliga liv.

Vilka är digitala tvillingar?

Det är ett misstag att anta att termen "digitala tvillingar" syftar på robotar och artificiell intelligens i skepnad av någon slags humanoid varelse. Själva begreppet tillämpas för närvarande till största delen på industriell produktion. Begreppet "digitala tvillingar" dök upp första gången 2003. Termen kom i bruk efter publiceringen av en artikel av Michael Greaves, professor och biträdande chef för Center for Lifecycle Management and Innovation vid Florida Institute of Technology, "Digital Twins: Excellence in Manufacturing Based on a Virtual Prototype Plant." Själva konceptet uppfanns av en NASA-ingenjör som var en kollega till professorn.

1971yes/bigstock.com

I sin kärna är "digitala tvillingar" ett koncept som kombinerar artificiell intelligens, datorinlärning och programvara med specialdata för att skapa levande digitala modeller. Dessa "digitala tvillingar" uppdateras ständigt när fysiska prototyper förändras.

Var får digitala tvillingar sin data för självförnyelse?

Den digitala kopian, som det anstår artificiell intelligens, är ständigt självlärande och självförbättrande. För detta ändamål använder den "digitala tvillingen" kunskap från människor, andra liknande maskiner, från större system och miljön som den är en del av.

Michael Greaves föreslog tre av sina krav som "digitala tvillingar" måste uppfylla. Den första är att matcha utseendet på originalobjektet. Det måste förstås att liknande utseende- detta är inte bara hela bilden, utan också överensstämmelsen mellan enskilda delar och den verkliga "tvillingen". Det andra kravet är relaterat till tvillingens beteende under testning. Den sista och svåraste är informationen som tas emot från artificiell intelligens om fördelar och nackdelar med en riktig produkt.

1971yes/bigstock.com

Som Michael Greaves påpekar, när digitala kopior kom i bruk ansågs till och med kriteriet fysisk likhet vara svårt att uppfylla. Idag, så snart digital tvilling identisk i de första parametrarna kan den redan användas för att lösa praktiska problem.

Varför behöver vi "digitala tvillingar"?

Digitala kopior skapas för att optimera prestandan hos fysiska prototyper, hela system och tillverkningsprocesser.

Enligt Colin J. Parris, Ph.D., vice vd för mjukvaruforskning vid GE Global Research Center, är "digitala tvillingar" en hybridmodell (både fysisk och digital) som skapas specifikt för specifika affärsändamål, till exempel, förutsäga fel, minska underhållskostnaderna, förhindra oplanerade avbrott.

1971yes/bigstock.com

Colin J. Parris konstaterar att när vi pratar om "digitala tvillingar" fungerar detta system i tre steg: se, tänk och gör. På ”vision”-stadiet handlar det om att få fram data om situationen. Denna information är av två typer: driftdata (t.ex. kokpunkt) och miljödata. Nästa steg, som Colin J. Parris preliminärt kallade "tänk", är relaterat till att i detta skede kan den "digitala tvillingen" för olika förfrågningar ge alternativ om hur man bäst agerar i en given situation eller vilka alternativ som är att föredra för affärsändamål. Artificiell intelligens använder för analys till exempel historisk information, prognoser för intäkter och kostnader och ger flera alternativ som bygger på risker och tron ​​på att dessa förslag kommer att kunna minska dem. Sista steget"att göra" är direkt relaterat till genomförandet av vad som behöver göras.

1971yes/bigstock.com

Med hjälp av "digitala tvillingar" t.ex. kan se inifrån problemet med det fysiska föremålet.

I produktionen är det inte längre nödvändigt för oss att se till exempel hela turbinen framför oss för att upptäcka ett hål. Tekniken för "digitala tvillingar" gör att du kan se problemet i realtid med hjälp av datorvisualisering.

Enligt Zvi Fejer, EVP för mjukvaruutveckling på Siemens, är den digitala tvillingen en PLM-lösning på vägen mot Industry 4.0.

Vilka typer av "digitala tvillingar" finns redan?

Som vi sa tidigare används "digitala tvillingar" aktivt i industrin: deltvillingar (som är byggda för en specifik produktionsdel), produkttvillingar (relaterat till lanseringen av produkten, deras huvudsakliga uppgift är att minska underhållskostnaderna) , tvillingprocesser (deras syfte kan till exempel vara att öka livslängden), systemtvillingar (optimering av hela systemet som helhet).

1971yes/bigstock.com

Hundratals miljoner "digitala tvillingar" kommer snart att ersätta mänskligt arbete, enligt den högteknologiska forsknings- och konsultbyrån Gartner. Vissa företag gör redan detta. Det är inte nödvändigt att ha en anställd i personalen som skulle vara med och diagnostisera problem i produktionen. I realtid, med hjälp av "digitala tvillingar", kan du få all nödvändig information och vara redo i förväg för reparation av utrustning.

Och hur är det med den "digitala tvillingen" till personen själv?

chagpg / bigstock.com

För den som vill ha en terminatorvän som skulle tänka som du, hjälpa till i allt, vara en bror och vän, vi har goda nyheter. Enligt futuristen och teoretiska teknologen John Smith är en sådan framtid redan nära. Han tror att det inom en snar framtid kommer att finnas sk mjukvaruagenter, som i förväg kommer att förutse önskemålen, beteendet hos deras verkliga motsvarighet och kommer att utföra några åtgärder för sin mänskliga motsvarighet.

Den "Digitala tvillingen" kommer att kunna göra inköp, fatta affärsbeslut, engagera sig i sociala aktiviteter - i allmänhet kommer vi att kunna göra allt som vi ibland inte har tillräckligt med tid för.

Vi kommer också att kunna flytta över allt rutinarbete till vårt dubbelarbete. Dessutom, enligt John Smith, kommer våra digitala kloner att känna till våra intressen, preferenser, politiska åsikter och, vid behov, kunna försvara dem, eftersom de kommer att få ett mer komplett historiskt sammanhang och se hela den moderna bilden av världen . Och till och med medkänsla. Till exempel kommer den "digitala tvillingen" att visa oss, eftersom den kommer att kunna gissa vårt känslomässiga tillstånd.

Det hela låter som ett utopiskt filmmanus. Jag känner något knepigt. Vilka är nackdelarna med "digitala tvillingar"?

Nackdelarna med "digitala tvillingar" är uppenbara. Den första frågan handlar om vår säkerhet. Digitala kloner kommer att använda alla möjliga resurser för att fylla på information om oss. Det här är algoritmerna som samlar in data från konton sociala nätverk, och vår personliga korrespondens, och alla dokument och filer som på ett eller annat sätt berör oss. Naturligtvis kan detta inte annat än vara alarmerande: som vi redan har upptäckt kan "digitala tvillingar" ständigt uppdatera och förbättra. Därför bör en av prioriteringarna vara skapandet av en rättslig ram för att fastställa "tillåtlighetsgränserna" för artificiell intelligens.

chagpg / bigstock.com

Få dock inte panik över detta. Ta en signal från John Smith: han förblir optimistisk och tror att "digitala tvillingar" inte kommer att kunna ersätta mänskligheten. De kommer helt enkelt att bli andra versioner av en person som kan samexistera med oss ​​i fred.

Om du hittar ett fel, markera en text och klicka Ctrl+Enter.

I Ryssland idag är det svårt att tala om den fjärde industriella revolutionen, men vi tror att det är nödvändigt att tala. Bland de tekniska drivkrafterna i industriföretag i den nya generationen kommer det att finnas plattformar för det industriella Internet of things som implementerar konceptet med en digital tvilling.

Forrester-analytiker definierar en digital tvilling som skapandet av ett verkligt fysiskt objekt i en abstrakt digital form som fungerar som en mellanhand för varje anslutning till en verklig enhet.

Enligt General Electric är tanken bakom den digitala tvillingen att gå längre än att bara arbeta med digitala modeller. Det säger företaget Underhåll kommer också att ske i synkronisering med den digitala modellen med det verkliga objektet genom sensorsystem och kommunikationsmöjligheter.

Analytikerbyrån Gartner förutspår att år 2021 kommer hälften av de stora industriföretagen att använda digitala tvillingar och som ett resultat kommer dessa organisationer att få en 10-procentig ökning i operativ effektivitet.

"Digitala tvillingar driver affärspåverkan av IoT genom att erbjuda ett kraftfullt sätt att övervaka och hantera tillgångar och processer", säger Alfonso Velosa, forskningschef på Gartner. Detta är särskilt spännande för vårt team, eftersom vi är mycket nära involverade i SAYMON-projektet. automatiserad övervakning och förvaltning, inklusive informationssystem och Internet of things. Naturligtvis är konkurrensen på IoT-plattformsmarknaden ganska stark - bokstavligen alla stora digitala företag säger sig idag ha plattformar, men alla har inte lyckats göra sina egna utvecklingar eller förvärva ett företag med en färdig lösning. Ofta är ett uttalande om tillgänglighet en hyllning till anständighet - det finns en teknisk trend, det finns ett uttalande från ett företag.

Idag arbetar vi inte med digitala modeller och ritningar ännu - vi är öppna för partners med erfarenhet inom detta område. För tillfället finns erfarenhet av samarbete med ett företag som skapar fotorealistiska kopior av industrianläggningar, och som ett resultat föddes ett separat projekt VIOTR, som kombinerar kraften i digitaliserat rymd med möjligheten att få data från verkliga sensorer och videokameror, möjligheten att styra omkopplare, reläer och slutare i den verkliga världen. VIOTR-projektet har idag fokus på utbildningsteknik av framtiden, men är i huvudsak en del av konceptet med den digitala tvillingen.

Det är precis vad våra kollegor från Computer Weekly uttryckte det – det nya tillvägagångssättet innebär att hantera kommunikationen mellan edge-enheter och interna system och spegla förändringar i den virtuella enhetsmodellen – med andra ord, en digital tvilling dyker upp.

Exemplen visar att även för så enkla operationer som att styra dörrlås kan du få betydande besparingar i driften. Dormakaba, som tillverkar smarta dörrlås, har använt ServiceMax fälthanteringsprogram sedan 2012 för att hjälpa dem att kontrollera sina installationer. Detaljerad information om driften av varje dörr hjälper Dormakaba och dess partners att hantera byggnader mer effektivt. En nyligen genomförd Vanson Bourne-studie för ServiceMax visade att industriföretag förlorar 260 000 USD i timmen på grund av oplanerade driftstopp. Att förutsäga misslyckanden med hjälp av digitala tvillingar kan hjälpa till att övervinna detta problem. Den digitala tvillingen kan ge ingenjörerna på Dormakaba en uppdaterad registrering av varje åtgärd eller händelse som sensorerna på dörrarna registrerar, logga installationen av komponenter och firmwareuppdateringar och kan användas av Dormakabas serviceteam för att fastställa produktens livslängd tillsammans med detaljerad beskrivning en säkerhetslogg som är knuten till dörren. Det är också viktigt att säkerställa nära kommunikation med leverantörer av delar och komponenter och hantering av produktens livscykel, vilket ger en extremt tydlig nivå av kontroll och service. Genom att använda digital låsförutsägelse förväntar sig Dormakaba att minska kundsamtal och förbättra servicekvaliteten. Tillsammans med Swisscom skapades en molnplattform för hantering av lås. Partnerutbildning är en viktig del av denna innovation och affärstransformation, erkänner Dormakaba.

I en Gartner-rapport Digitala tvillingar kommer att påverka ekonomiska modeller och affärsmodeller, drar analysföretaget en analogi mellan mängden datainsamling som görs av företag som Google, Amazon och Netflix och mängden data som digitala tvillingar i industriföretag kommer att skapa för att ständigt övervaka driften av utrustning som är ansluten till styrsystem.

Analytiker varnar för att detta kommer att kräva ännu mer kontroll över komponenter och mjukvaruuppgraderingar, och kommer också att kräva att biltillverkare blir mjukvaruleverantörer. "Tillgångsoperatörer kommer att behöva lägga till mjukvarukunskaper till sina verksamhetsteam när de lägger till smartare tillgångar och lägger till mjukvara och dataägande för att stödja kontrakt", varnar analytiker.

Neurala nätverk, digitala tvillingar, artificiell intelligens. Industry 4.0-teknologier kommer att förändra oljeindustrin till oigenkännlighet

Den digitala tidsålderns arkitekter

Vanligtvis anses de mest tekniskt avancerade områdena vara informationsteknik och biomedicin. Attityden till företag inom traditionella industrier, som metallvalsning eller oljeproduktion och raffinering, är en helt annan. Vid första anblicken verkar de konservativa, men många experter kallar dem den nya digitala tidsålderns huvudarkitekter.

Industrijättar började automatisera produktionsprocesser i mitten av 30-talet av förra seklet. Under många decennier har hård- och mjukvarusystemen kontinuerligt förbättrats och komplicerats. Automatisering av produktionsprocesser - till exempel inom oljeraffinering - har gått långt fram. Driften av ett modernt raffinaderi övervakas av hundratusentals sensorer och instrument, och bränsletillförseln övervakas i realtid av system Satellit navigation. Varje dag producerar det genomsnittliga ryska raffinaderiet mer än 50 000 terabyte information. Som jämförelse upptar 3 miljoner böcker som lagras i den digitala lagringen av det ryska statsbiblioteket hundratals gånger mindre - "bara" 162 terabyte.

Detta är samma "big data", eller stora data, är en ström jämförbar med informationsnedladdningen från de största sajterna och sociala nätverken. Den ackumulerade mängden data är en unik resurs som kan användas i företagsledning. Men traditionella metoder för informationsanalys lämpar sig inte längre för detta. Det är bara möjligt att arbeta effektivt med en sådan datamängd med hjälp av Industry 4.0-teknologier. I samband med ett föränderligt ekonomiskt paradigm är en rik "historisk erfarenhet" en stor fördel. Big data är hjärtat av artificiell intelligens. Dess förmåga att lära sig, förstå verkligheten och förutsäga processer beror direkt på mängden kunskap som laddas. Samtidigt har industriföretag en kraftfull ingenjörsskola och är aktivt involverade i introduktion och förbättring av ny teknik. Detta är ytterligare en omständighet som gör dem till nyckelspelare i den "nya ekonomin".

Veckans bästa

Slutligen känner inhemska industrimän till priset på affärseffektivitet. Ryssland är ett land med stora avstånd. Ofta finns produktionstillgångar på stort avstånd från konsumenterna. Under dessa förhållanden är det mycket svårt att snabbt reagera på marknadsfluktuationer. Traditionell teknik tillåter inte att spara mer än en tiondels procent. Samtidigt tillåter digitala lösningar redan idag att sänka kostnaderna med upp till 10-15% per månad. Faktum är uppenbart: under den fjärde industriella revolutionens era kommer de som lär sig hur man mest effektivt tillämpar ny teknik i samband med ackumulerad erfarenhet att vara konkurrenskraftiga.

Petr Kaznacheev, chef för Center for Resource Economics, RANEPA: ”Som ett första steg mot ett ”integrerat” artificiell intelligenssystem inom olja och gas skulle man kunna överväga ”smart” ledning och företagsplanering. I det här fallet kan vi prata om att skapa en algoritm för att digitalisera helheten nyckelinformation om företagets verksamhet - från fältet till macken. Denna information kan skickas till ett enda automatiserat centrum. Utifrån denna information kunde man med hjälp av artificiell intelligens-metoder göra prognoser och rekommendationer för att optimera företagets arbete.

Ledare för digital transformation

När de inser denna trend, bygger industriledarna i Ryssland och världen om affärsprocesser som har utvecklats under decennier, och introducerar Industry 4.0-teknologier baserade på Industrial Internet of Things, artificiell intelligens och Big Data i produktion. Den mest intensiva omvandlingen äger rum inom olje- och gasindustrin: industrin "digitaliserar" dynamiskt, investerar i projekt som verkade som science fiction igår. Anläggningar styrda av artificiell intelligens och kapabla att förutsäga situationer, installationer som uppmanar operatören till det optimala driftsättet - allt detta blir redan verklighet idag.

Samtidigt är den maximala uppgiften att skapa ett ledningssystem för produktion, logistik, produktion och marknadsföring, som skulle förena smarta brunnar, fabriker och bensinstationer till ett enda ekosystem. I en idealisk digital modell, i samma ögonblick som en konsument trycker på bränsledoseringsspaken, informeras företagsanalytiker i driftcentret omedelbart om vilket märke av bensin som fylls på tanken, hur mycket olja som behöver utvinnas, levereras till anläggningen och bearbetas för att möta efterfrågan i en viss region. Hittills har ingen av de ryska och utländska företagen kunnat bygga en sådan modell. Gazprom Neft har dock kommit längst med att lösa detta problem. Dess specialister genomför för närvarande ett antal projekt, som så småningom bör bli grunden för att skapa en enda plattform för att hantera bearbetning, logistik och försäljning. En plattform som ingen annan i världen har ännu.

Digitala tvillingar

Idag är Gazprom Nefts raffinaderier bland de modernaste i branschen. Den fjärde industriella revolutionen öppnar dock upp för kvalitativt nya möjligheter, samtidigt som det ställer nya krav på automatisering. Närmare bestämt handlar det inte så mycket om automatisering, utan om den nästan fullständiga digitaliseringen av produktionen.

Grunden för den nya scenen kommer att vara de så kallade "digitala tvillingarna" - virtuella kopior av raffinaderienheter. 3D-modeller beskriver tillförlitligt alla processer och samband som förekommer i verkliga prototyper. De är baserade på arbetet med artificiell intelligens baserat på neurala nätverk. "Digital Twin" kan erbjuda optimala driftslägen för utrustningen, förutsäga dess fel och rekommendera reparationsvillkor. Bland dess andra fördelar är förmågan att ständigt lära sig. Det neurala nätverket själv hittar fel, korrigerar och kommer ihåg dem och förbättrar därigenom sitt arbete och prognosens noggrannhet.

Grunden för att träna den "digitala tvillingen" är en mängd historisk information. Moderna oljeraffinaderier är lika komplexa som människokroppen. Hundratusentals delar, tiotusentals sensorer. Den tekniska dokumentationen för varje installation upptar ett rum som är lika stort som en monteringshall. För att skapa en "digital tvilling" måste all denna information först laddas in neuralt nätverk. Sedan börjar det svåraste stadiet - stadiet att lära ut artificiell intelligens för att förstå installationen. Den inkluderar avläsningar från sensorer och instrumentering som samlats in under de senaste årens drift. Operatören simulerar olika situationer, får det neurala nätverket att svara på frågan "vad kommer att hända om en av operationsparametrarna ändras?" - till exempel att byta ut en av komponenterna i råmaterialet eller för att öka strömförsörjningen till installationen. Det neurala nätverket analyserar erfarenheterna från tidigare år och, med hjälp av beräkningsmetoden, utesluter icke-optimala lägen från algoritmen och lär sig att förutsäga framtida arbete installation.

Veckans bästa

Gazprom Neft har redan helt "digitaliserat" två industrikomplex som är involverade i produktionen av fordonsbränsle - en katalytisk krackningsenhet för bensinvätebehandling vid Moskvas oljeraffinaderi och en enhet som är verksam vid företagets oljeraffinaderi i Omsk. Tester har visat att artificiell intelligens samtidigt kan ta hänsyn till ett stort antal parametrar för sina "digitala tvillingar", fatta beslut och meddela om eventuella avvikelser i arbetet redan innan det ögonblick då besvären hotar att utvecklas till ett allvarligt problem.

Samtidigt testar Gazprom Neft integrerade lösningar som kommer att minimera påverkan av den mänskliga faktorn på hela produktionens skala. Liknande projekt genomförs för närvarande vid företagets bitumenfabriker i Ryazan och Kazakstan. Framgångsrika lösningar som hittats empiriskt kan sedan skalas upp till nivån för stora raffinaderier, vilket så småningom kommer att skapa en effektiv digital produktionsledningsplattform.

Nikolay Legkodimov, chef för Advanced Technologies Advisory Group, KPMG i Ryssland och OSS:”Lösningar som modellerar olika komponenter, sammansättningar och system har varit kända och använts under lång tid, bland annat inom olje- och gasindustrin. Man kan tala om ett kvalitativt språng först när en tillräcklig täckningsbredd för dessa modeller har uppnåtts. Om vi ​​lyckas kombinera dessa modeller med varandra, kombinera dem till en hel komplex kedja, kommer detta verkligen att tillåta att lösa problem på en helt ny nivå - i synnerhet genom att simulera systemets beteende under kritiska, olönsamma och helt enkelt farliga driftsförhållanden . För de områden där omverktyg och uppgradering av utrustning är mycket dyr, kommer detta att möjliggöra förtestning av nya komponenter.”

Prestationsstyrning

I framtiden kommer hela värdekedjan i Gazprom Nefts logistik-, raffinerings- och marknadsföringsblock att förenas av en enda teknisk plattform baserad på artificiell intelligens. "Hjärnan" i denna organism kommer att vara Performance Management Center, som grundades för ett år sedan i St. Petersburg. Det är här som informationen från de ”digitala tvillingarna” kommer att flöda, här kommer den att analyseras och här, baserat på mottagen data, kommer förvaltningsbeslut att fattas.

Redan idag överför mer än 250 000 sensorer och dussintals system information till centret i realtid från alla företagets tillgångar som ingår i omkretsen av Gazprom Nefts logistik-, bearbetnings- och marknadsföringsblock. Varje sekund kommer 180 000 signaler hit. Det skulle ta en person bara att se denna information om en vecka. Centerns digitala hjärna gör detta omedelbart: den övervakar produkternas kvalitet och mängden oljeprodukter i realtid längs hela kedjan - från raffinaderiets uttag till slutkonsumenten.

Centrets strategiska mål är att, med hjälp av teknikerna och möjligheterna i Industry 4.0, radikalt öka effektiviteten i nedströmssegmentet. Det vill säga att inte bara hantera processer - detta kan göras inom traditionella system, utan att göra dessa processer till de mest effektiva: använda prediktiv analys och artificiell intelligens i varje steg av verksamheten, minska förluster, optimera processer och förhindra förluster.

Inom en snar framtid bör Centern lära sig att lösa flera nyckeluppgifter som påverkar effektiviteten i verksamhetsledningen. Detta inkluderar att förutsäga framtiden 60 dagar framåt: hur marknaden kommer att bete sig om två månader, hur mycket olja som kommer att behöva bearbetas för att möta efterfrågan på bensin för närvarande, vilket skick utrustningen kommer att vara i, om anläggningarna kommer att vara kunna klara av den kommande belastningen och om de reparerar. Samtidigt, under de kommande två åren, bör centret nå 50 % kapacitet och börja övervaka, analysera och förutsäga mängden oljeproduktlager vid alla oljedepåer och tankningskomplex i företaget; i automatiskt lägeövervaka mer än 90% av produktionsparametrarna; analysera tillförlitligheten hos mer än 40 % av processutrustningen och utveckla åtgärder för att förhindra förlust av oljeprodukter och försämring av deras kvalitet.

Till 2020 siktar Gazprom Neft på att nå 100 % av prestationshanteringscentrets kapacitet. Bland de deklarerade indikatorerna är analysen av tillförlitligheten hos all utrustning, förebyggande av förluster när det gäller kvalitet och kvantitet av produkter och prediktiv hantering av tekniska avvikelser.

Daria Kozlova, seniorkonsult på VYGON Consulting:"I allmänhet ger integrerade lösningar betydande ekonomiska fördelar för branschen. Till exempel, enligt Accenture, kan den ekonomiska effekten av digitalisering vara mer än 1 biljon dollar. När det gäller stora vertikalt integrerade företag är därför införandet av integrerade lösningar mycket motiverat. Men det är också motiverat för små företag, eftersom effektivitetsförbättringar kan frigöra ytterligare medel för dem genom att minska kostnaderna, öka effektiviteten i hanteringen av rörelsekapital etc. ”.

Diskutera 0

Från redaktören för sajten: I slutet av maj hölls Siemens PLM Connection-forum i Moskva, vars huvudämnen var skapandet av en digital tvilling, 3D-utskrift, Internet of things och ökad konkurrenskraft för ryska produkter.

Observera att termen digital tvilling i ryskspråkiga publikationer översätts både som "digital tvilling" och som "digital tvilling".

Hallen rymde knappt alla.

Fem steg för att bygga ett digitalt företag

"När du har skapat och optimerat dessa processer kan du integrera dem, koppla ihop dina leverantörer och få en helhetssyn på att bygga upp din verksamhet. Dessutom kommer det att ge dig möjligheten att skapa en digital tvilling av ditt företag som gör att du kan modellera din verksamhet för att tidigt identifiera flaskhalsar, till exempel var överskott uppstår eller var förseningar förväntas”, säger Jean Luca Sacco, direktör. av marknadsföring för Siemens PLM Software i EMEA-regionen. – Det låter som en fantasi, men det är redan ganska genomförbart. Det tar bara fem steg, och den digitala tvillingen kan hjälpa ditt företag.”

Det första steget - produktutveckling, Jean Luca Sacco illustrerade med ett verkligt exempel på en av de produkter som skapats av Siemens själv med maximal återanvändning av dess tidigare generationer och med hänsyn till efterföljande verifiering utan att skapa en fysisk prototyp av alla dess egenskaper, inklusive uppvärmning, kylning och skydd mot elektromagnetisk påverkan . "Vår specialitet är produktutveckling baserat på ett systematiskt tillvägagångssätt baserat på en informationsfylld digital tvilling av produkten, som lagras i Teamcenters samarbetsmiljö på ett sådant sätt att alla utvecklingsdeltagare har tillgång till den", sa han.

Det andra steget är utvecklingen av produktionsteknik, vilket innebär att modellera inte själva produkten utan produktionsoperationer. ”Med Plant Simulation simulerar vi alla produktionsoperationer redan innan arbetsplatsen skapas, för att förutse eventuella svårigheter i förväg. Och detta gäller inte bara en arbetsplats, utan hela anläggningen som helhet. Detta kommer att göra det möjligt att optimera materialflöden, energiförbrukning och simulera produktionsprocesser långt innan investeringar i byggandet av butiken påbörjas”, sa Jean Luca Sacco och presenterade ett exempel som visar hur modellen kan undvika en farlig krökning av arbetarens ryggrad under hopsättning.

Det tredje steget, förberedelse och lansering av produktion, är förknippat med användningen av ytterligare en digital tvilling, denna gång för tekniska processer och utrustning. Enligt Jean Luca Sacco är Siemens det enda företaget i världen som kan erbjuda en integrerad datortekniksvit som låter dig skapa en komplett digital tvilling, inklusive alla discipliner, såsom mekanisk, elektrisk och mjukvara, för att testa allt innan produktion startar. Han betonade vikten av att integrera alla komponenter i en sådan tvilling: "Trots allt är allt i livet sammankopplat. Vi designar en produkt, utifrån detta utvecklar vi en process, och funktionerna i den tekniska processen ställer krav på produktutveckling.

Det fjärde steget - produktionen av produkten, implementeras också med hjälp av en digital tvilling. Utan det är det faktiskt omöjligt att upprätta ett verkligt arbetsschema för att till exempel fastställa tidsförlusten och optimera produktionsprocesserna. Traditionellt krävde detta mycket pappersinstruktioner, vilket var ineffektivt och felbenäget, men digital modellering gör det möjligt att skapa den idealiska uppsättningen instruktioner för tillverkning och montering av en produkt. Jean Luca Sacco förklarade att en sådan lösning är komplex, den täcker alla företagets resurser, såsom människor, material, verktyg, maskiner, och med hjälp av en digital tvilling kan du hantera produktionen. Elektronisk informationöverförs till operatören vid det tillfället. när han behöver henne. På arbetsplatsen kan han använda augmented reality-teknik och bättre förstå vad han behöver göra med det inkommande arbetsstycket och därigenom minimera monteringsfel. Men även om fel uppstår, kommer en jämförelse av den verkliga produkten med dess digitala tvilling att eliminera dem. "Det här tillvägagångssättet tar bort de väggar som alltid har funnits mellan designers och arbetare, och gör det därmed möjligt att avsevärt förbättra kvaliteten på produkterna", säger Jean Luca Sacco.

Det femte steget – underhåll, kommer att bli effektivare om du använder en lösning som låter dig samla in och analysera den information som produkten genererar under driften.

För att implementera dessa fem steg erbjuder Siemens Digital Enterprise Software Suite, som inkluderar Teamcenter, NX, Tecnomatix och andra, som tar hänsyn till processerna i produktionskedjor för olika industrier. Enligt Jean Luca Sacco visar denna lösning produktens tillstånd i alla stadier - från den första idén till konsumenten, allt i en enda miljö. Samtidigt, i varje steg, använder människor sina kollegors prestationer och drar nytta av det faktum att de har data inte bara om det aktuella stadiet, utan också om alla tidigare och efterföljande.

ryska verkligheten

Trots alla svårigheter skapar våra företag komplexa innovativa produkter, löser problem som inte har lösts tidigare. Victor Bespalov nämnde flera utvecklingar som exempel. Så när man skapade ett nytt Il-76 transportflygplan byggdes en digital layout och en singel informationsutrymme, som täcker moderorganisationen - KB im. Ilyushin och leverantörer.

Vid utvecklingen av den nya traktorn KamAZ-5490 simulerades nästan alla monteringsprocesser innan produktionsstarten, vilket motsvarar Siemens-konceptet, och när man skapade den nya PD-14-motorn, som nu testas, utvecklades dess fullständiga digitala layout. , som används inte bara i produktion, utan i tekniska tjänster.

Samtidigt, betonade Viktor Bespalov, ryska företag måste lösa många problem. Så på grund av komplikationen av produkter slutar traditionella metoder för produktnedbrytning att fungera. Därför är det i de tidigaste stadierna nödvändigt att ta itu med kravhantering och efterlevnad av certifieringsnormer.

Att göra förändringar under utvecklingsfasen och därefter är fortfarande en utmaning. Det är här användningen av digital modellering och olika metoder beräkning, men komplexiteten i denna uppgift tyder på att det fortfarande finns arbete att göra. Det finns resurshanteringsfrågor relaterade till interaktionen mellan PLM och ERP.

Viktor Bespalov: "Trots alla svårigheter, de flesta av våra ryska kunder
planerar att utöka användningen av Siemens PLM Software-produkter."

Det finns också nationella problem. Våra företag arbetar inte bara lokalt, de går in på globala marknader, för annars är det omöjligt. Victor Bespalov citerade data från ett ryskt flygholdingbolag och dess utländska konkurrenter, som visar att vårt företag lägger nästan dubbelt så mycket tid på att finjustera produktionen som de gör. Enligt hans åsikt är detta en väckarklocka att västerländska företag tar ut produkter på marknaden mycket snabbare, och ryska tillverkare bör försöka minska dessa förluster.

För att göra detta måste våra företag använda teknik som gör dem konkurrenskraftiga. I detta avseende anser Viktor Bespalov att man bör vara uppmärksam på valet av teknik: "Jag håller absolut inte med om uttalandena från några ryska utvecklare som nyligen har dykt upp i samband med importersättningspolicyn, där de betonar att ryska PLM-system är 80 % uppfyller kraven från våra företag. Och vad ska man göra med de återstående 20%? Hur ska våra inhemska företag kunna konkurrera i en sådan situation? Hur ska man hantera globala aktörer som redan är utrustade med modern teknik?”.

Som ett svar på dessa retoriska frågor citerade Viktor Bespalov resultaten av en undersökning av ryska kunder, som visar. att trots alla svårigheter planerar de flesta av dem att utöka användningen av Siemens PLM Software-produkter.

Tydligen spelar uppmärksamheten som det ryska kontoret visar kundernas krav en viktig roll i detta. Dessutom talar vi idag inte längre om utformningen av ritningar, utan om funktionskrav. Vid den senaste konferensen behandlades kraven i OKB im. Sukhoi och ASTC im. Antonov i NX CAD-systemet.

Detta arbete fortsätter för andra produkter, i synnerhet, integrationen av Sinumetrik CNC-systemet och NX CAM för att kombinera den verkliga och virtuella världen har stärkts, integrationen av NX och Fibersim för flygprogram har förbättrats, Product Cost Management-systemet har förbättrats. har anpassats till ryska kalkylmetoder och Teamcenter och testsystem har integrerats.Labb för end-to-end kravverifieringsprocess.

Detta ämne oroar ryska användare. Så Michael Rebruch, utvecklingschef på NX, fick frågan från golvet om hur du kan kommunicera dina problem till NX-utvecklarna och påverka utvecklingen. Varpå han svarade att företaget fortsätter att samarbeta med kunder i Ryssland, lyssnar på önskemålen och tar hänsyn till dem: ”Det är viktigt för oss att förstå hur de fungerar, var de upplever svårigheter och då ska vi försöka hjälpa till. ” Viktor Bespalov lovade för sin del att omedelbart efter forumet skulle arbetet med kunderna fortsätta med att definiera krav och skapa en plan för att möta dem i nästa versioner av produkterna.

Uppmärksamhet ägnas också åt ämnet att skapa en prototyp av en standardlösning. "PLM är ingen billig teknik, så kunderna är intresserade av att få snabba returer. I detta avseende har våra ansträngningar under de senaste fyra åren varit fokuserade på att minska implementeringstiden”, sa Viktor Bespalov.

Särskilda förkonfigurerade datamodeller, NX-mallar för att stödja ESD, mallar för förändringshanteringsprocesser, bibliotek för standarddelar, material, tekniska resurser etc. har redan skapats, en metodik har utvecklats snabbstart i drift. Enligt Siemens uppskattningar och data från pilotprojekt kan genomförandetiden halveras på grund av att nästan 80 % av arbetet täcks. standard lösning, och endast 20-30% räknas med genom att ta hänsyn till kundens särdrag.

Dessutom, som en del av implementeringen av det industriella tillvägagångssättet som tillkännagavs för flera år sedan, marknadsför Siemens i Ryssland en uppsättning förkonfigurerade industrilösningar Catalyst, som inkluderar bästa praxis och grundläggande processer för olika industrier, såsom varvsindustrin, fordonsindustrin, mekanisk industri. teknik, elektronik, energi, etc. . Enligt Viktor Bespalov gör dessa lösningar det möjligt att introducera nya lösningar i befintliga processer på ett sådant sätt att man överbryggar gapet mellan avancerad teknologi och vad företaget faktiskt använder.

Talen från ryska kunder visade hur vi implementerar de listade Siemens-teknikerna. Således sa Vasily Skvorchuk, chef för IT-avdelningen på Ural Locomotives LLC, att när den nya produktionen av Lastochka elektriska tåg lanserades, beslutades det att skapa ett integrerat automationssystem på företaget, inklusive Teamcenter, NX CAD / CAM / CAE från Siemens, rysk-vitryska ERP-systemet Omega (ryska-vitryska) och "1C: Production Enterprise Management".

Vasily Skvorchuk: "Nu i den integrerade företagssystem sysselsätter cirka 1100 personer"

LLC Ural Locomotives, ett joint venture med Siemens, grundades 2010. "Från det ögonblicket började den snabba utvecklingen av informationsteknologi vid vår fabrik," sa Vasily Skvorchuk och tillade att nu arbetar cirka 1 100 personer i det integrerade företagssystemet, och ledningen kan följa hur arbetet fortskrider på chefens instrumentpanel, som tar emot all grundläggande information. Tack vare detta system har alla divisioner tillgång till en enda källa med uppdaterad information som är nödvändig för produktion av högkvalitativ utrustning för Lastochka.

Företaget planerar att använda en tredimensionell elektronisk produktlayout för delar som bearbetas på en CNC-maskin. Ett pilotprojekt har redan genomförts.

Ulan-Ude Aviation Plant, som utvecklar och tillverkar Mi-8-helikoptrar, går också över till en elektronisk layout av produkten. CIO för anläggningen Maxim Lobanov talade om två projekt för att organisera en digital process för teknisk beredning av produktion baserad på den ursprungliga designdokumentationen i form av en elektronisk layout.

Först, för den nya helikoptermodellen, implementerades End Beam-projektet, under vilket riggen och själva balken skapades, och sedan Cargo Floor-projektet, helt med papperslös teknik. Som en del av detta projekt utarbetades verktygsmonteringsprocessen, vilket gjorde det möjligt att öka monteringens noggrannhet och minska tiden.

Enligt Maxim Lobanov, i samband med övergången till papperslös teknologi, blev det nödvändigt att integrera Teamcenter PLM-systemet med planeringssystemet som används vid anläggningen, samt att skapa en modern informationssystem att föra den digitala layouten till varje arbetsplats.

Utländska exempel

”Tillverkning och service är en intressant kombination, för att få maximal effekt måste du sammanföra dessa element. Vi har ungefär en halv miljon utrustningar i service och digitalisering är väldigt viktigt här”, förklarade Matti Leto, chef för produkt- och teknikprocess på Konecranes.

Enligt honom definierades först processerna, och sedan började sökandet efter en lösning för att säkerställa dessa processer på ett sådant sätt att systemen fortsätter att fungera i framtiden i många år. En lista över plattformar sammanställdes, inklusive ERP, CRM etc., men företaget anser att PLM-systemet är det viktigaste när det gäller långsiktig hållbarhet, eftersom det innehåller information om produkter. Valet föll på Teamcenter.

För tillfället är några av systemen implementerade, resten håller på att implementeras. Samtidigt går Konecranes till nästa nivå av digitalisering genom att använda IoT-teknik för att automatisera utrustningsunderhåll och effektivisera andra processer. För detta ändamål har en portal skapats för utbyte av information mellan företaget, partners och kunder.

IoT-projektet på Konecranes har startat framgångsrikt. Mer än 10 tusen enheter av utrustning är anslutna till nätverket. “PLM-systemet ökar avsevärt värdet på Internet of Things, eftersom produktdata tillsammans med utrustningsövervakningsdata gör att du snabbt kan fatta välgrundade beslut”, berättade Matti Leto om sin erfarenhet. "Vi tror att Internet of Things är den nya affärsmodellen som är framtiden."

Den digitala tvillingen som grund för framtida produktion

"Att skapa en digital tvilling för att hantera livscykeln för hela produktionssystemet gör det möjligt för företag att nå en ny nivå av innovation", säger Robert Meschel, Siemens PLM Softwares senior director för Manufacturing Engineering Software strategi, och sa att företaget agerar i denna riktning. utvecklar riktningen för tillverkningsteknik och digital produktion. "Flera innovationer som vi för närvarande arbetar med överbryggar klyftan mellan design och produktion", säger Robert Meschel.

Dessutom används allt mer robotar som nu är mycket mer flexibla än tidigare. 3D-utskrift, som tills nyligen ansågs endast lämplig för prototyper, börjar användas i verklig produktion. Som bevis gav Robert Meschel fallstudier från flyg-, varvs-, verkstads- och fordonsindustrin som visar att detta är en radikal acceleration: "Vi uppdaterar våra produkter för att ge kunderna möjlighet att använda den här tekniken."

En annan lovande avancerad metod är virtuell driftsättning med en integrerad apparat. Allt detta tyder enligt Robert Meschel på att grunden för framtida produktion kommer att vara simulering av verkligheten, och en viktig förutsättning för detta är en digital tvilling – en modell med hög detaljgrad.

Det är också viktigt att användningen av en digital tvilling gör att du kan integrera beräkningar och fullskaletester, samt modeller och data. Enligt Wuter Dehandshutter, teknisk chef för produkt, Siemens PLM Software, är utmaningen här att få ut det mesta av den information som skapats i olika skeden och länka samman den, men nu finns det ett antal steg där ingenjörsinformation produceras isolerat. .

Woeter Dehandshutter: "Användningen av en digital tvilling tillåter integrering av beräkningar och fälttester"

Han visade att detta problem kan lösas genom att använda en digital tvilling, analysera produkten i de tidigaste stadierna genom virtuella tester, hantera denna tvilling och öka dess detaljnivå och noggrannhet så att fälttester kan fokusera på att uppfylla kraven och inte på att hitta lösningar.

Som ett exempel nämnde Wuter Dehandshutter Irkut Corporation, som tillämpade detta tillvägagångssätt för designen av MS-21-flygplanet, med hjälp av produkterna LMS Imagin.Lab och LMS Amesim för att beräkna systemets beteende. Samtidigt modellerades inte bara enskilda delar, utan systemets övergripande interaktion, vilket gjorde det möjligt att redan på designstadiet kontrollera hur hela flygplanet skulle bete sig och, enligt Irkut, minska skapandet av de mest komplexa modellerna fem gånger jämfört med den tidigare använda lösningen.

Vad är nytt i NX 11

En nyhet finns dock redan. Det är gratis mobil app Catchbook designad för utveckling. ”Genom att rita en frihandsskiss på en surfplatta, vars resultat omvandlas till geometri, kan vi lägga till dimensioner och styra placeringen av skisserna. Det är också möjligt att ta ett foto med en mobiltelefon och använda det här systemet för att utforska möjligheterna med detta projekt”, förklarade Michael Rebruch.

Michael Rebruch berättar om vad som är nytt i NX 11

Tillsammans med NX 11 kommer en ny produkt, Converging Model, att släppas, som låter dig kombinera exakt geometri och ansiktsbaserad cellulär representation i en modell. Enligt Michael Rebruch säger kunder som redan träffat honom att han har ändrat sitt sätt att arbeta så att modellen kan användas i design, testning och nya metoder som 3D-printing och hybridtillverkning.

NX 11 kommer även att inkludera Nvidias nya Lightworks Iray+-lösning, driven av Nvidias Iray-teknik, för att rendera fotorealistiska bilder och inkludera ett bibliotek med material och scener.

Dessutom kommer NX 11 att kunna skanna och ladda upp enorma punktmoln i systemet och interagera med dem precis som i den verkliga världen för att designa i den fysiska miljön.

I NX kommer 11.01 att implementeras ny teknologi topologioptimering, designad för att skapa ytor med komplex form, optimera form, massa, material, dimensioner och topologi hos strukturer samtidigt som delens funktion bibehålls. Det förväntas att detta kommer att förbättra interaktionen med additiv tillverkning. -->

Det finns ett bättre sätt. Identifiering av sätt att förbättra effektiviteten i design och tekniska designprocesser

Aaron Frenkel, Jan Larssen

Produkttillverkning är utan tvekan den viktigaste delen av alla livscykelprocesser. I detta skede förvandlas idéer till verklighet. Dessutom, utan samordnade design- och tillverkningsprocesser för att säkerställa att produkten framgångsrikt monteras på verkstadsgolvet, kommer idéer att förbli bara vackra ritningar eller inte helt realiserade. Under många år har metoderna för att designa och utveckla tekniska processer förblivit oförändrade och behållit alla de traditionella nackdelarna som leder till ökade kostnader och tid. Med tanke på att innovationer idag har blivit avgörande för maskinbyggande företags överlevnad, analyserade Siemens PLM Software förproduktionsprocesserna för att identifiera sätt att ytterligare optimera dem. I den här artikeln diskuterar Aaron Frankel, Senior Director of Marketing for Machinery Solutions, och Jan Larsson, Senior Director of Marketing for Europe, the Middle East and Africa på Siemens PLM Software, vilka källor till ineffektivitet som bör elimineras för att implementera konceptet om en "produktens digitala tvilling", och hur detta kommer att påverka sättet produkter produceras.

vacker symfoni

Om du befinner dig i en modern fabrik kommer du att se en fantastisk symfoni av mänskligt arbete, robotar och maskiner, förflyttning av material och delar - allt gjort till närmaste sekund för att hänga med i schemat. Bilden är bara fantastisk.

Men bakom kulisserna kommer vi att se föråldrade processer för design och teknisk beredning av produktion. Vi ska inte kritisera någon. Att utveckla en produktdesign är ingen liten bedrift i sig. Design kan vara en mycket svår uppgift. I vissa fall består en produkt av miljontals delar och tusentals anställda och partners arbetar för att skapa den, ofta över hela världen. Dessutom, i sådana kritiska branscher som elektronikindustrin (mer än snabba processorer, miniatyrisering), fordonsindustrin (hållbarhet och utsläppsminskning) och flygindustrin (hållbarhet och kompositmaterial), finns det en ständig strävan att optimera och påskynda processen att skapa nya produkter. Med tanke på den höga komplexiteten i de uppgifter som ska lösas är oviljan att avvika från fältbeprövade förproduktionsprocesser ganska förståelig. Våra kunder rapporterar dock vanliga produktdesign- och tillverkningsproblem som i vissa fall leder till kostsamma förseningar.

Vanliga problem

En av de allvarligaste svårigheterna som vi ser är att designers och teknologer använder olika system. I praktiken leder detta till att designers överför sin utveckling till teknologer som försöker skapa tekniska processer i datorsystem som de är vana vid. I detta scenario - och det förekommer väldigt ofta - sker en avsynkronisering av information, vilket gör det svårt att kontrollera situationen. Dessutom ökar sannolikheten för fel.

Problem uppstår regelbundet under utvecklingen av planritningar. Anledningen till detta är att layouter oftast skapas i form av 2D planritningar och pappersritningar. Detta är en lång och mödosam process. 2D-ritningar är en viktig del av processen, men de har inte den flexibilitet du behöver. Det händer ofta att omplaceringen av utrustning i verkstaden inte är fixerad på ritningen. Problemet förvärras särskilt när man arbetar på snabbt föränderliga marknader (t.ex. hemelektronik) när kontinuerlig utbyggnad och modernisering av produktionssystem krävs. Varför? Eftersom tvådimensionella layouter saknar intelligens och associativitet. De hindrar teknologer från att lära sig exakt vad som händer på verkstadsgolvet och snabbt fatta smarta beslut.

Efter att ha skapat layouten utvecklas en teknisk väg. Som regel passerar den kontrollstadiet. Här finns ytterligare ett betydande hinder för ökad effektivitet. Teknologer måste vanligtvis vänta tills utrustningen är installerad för att utvärdera utrustningens prestanda. Dessutom, om egenskaperna är lägre än förväntat, är det för sent att utveckla en alternativ teknik. Vår erfarenhet visar att denna situation leder till betydande förseningar.

Slutligen rapporterar kunderna ytterligare två problem i slutet av förproduktionscykeln. Detta är en bedömning av prestanda för enskilda operationer och hela den tekniska processen som helhet.

På grund av den höga komplexiteten i modern produktion och den ofta bristande koordineringen mellan olika processdesignsystem är det inte lätt att avgöra vilka verksamheter eller produktionsområden som orsakar förseningar i hela linjen. Och när det kommer till själva tillverkningen av en produkt rapporterar kunderna att det vanligtvis är extremt svårt att utvärdera produktiviteten och hur väl de faktiska processerna stämmer överens med vad de planerat. Och återigen, problemet är hög komplexitet, såväl som bristen på feedback mellan produktion, designers och teknologer.

Digital tvilling

En digital tvilling är en virtuell kopia av ett verkligt föremål som beter sig precis som det verkliga föremålet. Utan att gå in på de tekniska detaljerna för våra produkter här, räcker det med att säga att våra verktyg för produktlivscykelhantering (PLM) tillhandahåller en komplett digital plattform. Den stöder användningen av digitala tvillingar som exakt modellerar produktdesign och tillverkningsprocesser från slut till slut.

Vad betyder allt detta i praktiken? Låt oss ta en titt på ovanstående steg igen och visa de viktigaste funktionerna som det nya tillvägagångssättet erbjuder.

Konstruktion

NX (och andra CAD-system) skapar en modell av produkten och skickar den till Teamcenter i 3D JT-format. På några sekunder skapar appen tusentals olika virtuella produktdesigner som exakt matchar den faktiska produkten. Samtidigt används stordatabehandlingsteknologier, design och teknisk information (PMI) som finns i modellerna (toleranser, passningar, relationer mellan delar och sammansättningar), samt en grundläggande beskrivning av den tekniska processen för att identifiera potentiella problem. Detta tillvägagångssätt har redan testats i praktiken när vi skapar elektroniska produkter tillverkade av vårt företag. Till exempel kunde vi omedelbart fastställa att de gängade hålen på videoutgångskontakten inte var exakt i linje med skruvhålen på PCB:n. Om felet inte upptäckts hade det resulterat i garantianspråk från kunder: kontakten kunde ha lossnat från tryckt kretskort. Att fånga designfel tidigt sparar tid och pengar, både i teknikutveckling och produktion.

Design av tekniska processer

Den digitala tvillingen förbättrar samarbetet mellan designers och teknologer, optimerar valet av plats och tillverkningsteknik, samt allokeringen av nödvändiga resurser. Tänk på ett exempel på att göra ändringar i byggprocessen. Använder vår programvara, processingenjörer, baserat på den nya designspecifikationen, lägger till nya operationer till den fungerande 3D-modellen av processen. Det är möjligt att simulera vilket produktionssystem som helst från var som helst i världen: säg, teknologer i Paris förbereder produktion vid en fabrik i Rio. Med information om tiden för varje tillagd operation kontrollerar teknologer om den nya tekniska rutten uppfyller de specificerade prestandaindikatorerna. Om så inte är fallet byts eller omordnas de tekniska operationerna. Därefter utförs numerisk simulering igen tills den valda tekniska vägen uppfyller kraven. Det nya arbetsflödet är omedelbart tillgängligt för alla utvecklare för godkännande. Om några problem identifieras arbetar designers och teknologer tillsammans för att eliminera dem.

butiksplanritningar

När du arbetar med layouter rekommenderar vi att du skapar en digital tvilling som innehåller mekanisk utrustning, automationssystem och resurser, och som är tydligt relaterad till hela "ekosystemet" av design och teknisk förproduktion. Med hjälp av en uppsättning PLM-verktyg kan tekniska operationer bytas ut genom att dra och släppa. Lika enkelt är det att placera utrustning och personal på produktionslinjen och simulera dess drift. Det är väldigt enkelt, men samtidigt exceptionellt effektiv metod skapande och redigering av tekniska processer. När konstruktionsändringar görs som kräver en ny industrirobot kontrollerar numeriska simuleringsspecialister till exempel om det är möjligt att installera en robot av den här storleken utan att träffa transportören. Butiksplandesignern gör nödvändiga korrigeringar och förbereder ett meddelande om ändringar, på grundval av vilket inköpsavdelningen köper ny utrustning. Denna analys av konsekvenserna av de ändringar som görs gör att du kan undvika fel och vid behov omedelbart meddela leverantörer.

Kontroll av tekniska designbeslut

I kontrollfasen används en digital tvilling för att virtuellt verifiera monteringsprocessen. Virtuell modellering och kvantitativ analys låter dig utvärdera alla faktorer som är förknippade med manuellt arbete i monteringen, och identifiera problem såsom obekväm hållning för arbetaren. Detta gör det möjligt att undvika trötthet och arbetsrelaterade skador. Baserat på resultaten av simuleringen skapas träningsfilmer och instruktioner.

Prestandaoptimering

Den digitala tvillingen används för statistisk modellering och utvärdering av det designade tekniska systemet. Med den är det lätt att avgöra om manuellt arbete, robotar eller en kombination av robotar och arbetare ska användas. Alla processer kan simuleras numeriskt, ända ner till energiförbrukningen för en enda maskin, för att optimera tekniken så mycket som möjligt. Analysen visar hur många delar som produceras i varje operation. Detta säkerställer att prestandan för den faktiska produktionslinjen matchar målet.

Produkttillverkning

Den digitala tvillingen ger feedback mellan den verkliga och virtuella världen, vilket gör att du kan optimera produkttillverkningsprocesser. Tekniska instruktioner överförs direkt till verkstaden, där utrustningsoperatörer tar emot dem tillsammans med videor. Operatörer tillhandahåller produktionsdata till konstruktörerna (t.ex. om det finns ett gap mellan två panelfästskruvar), medan andra automatiserade system samla in prestationsdata. Sedan görs en jämförelse av designprojektet och den faktiskt tillverkade produkten, samtidigt som avvikelser identifieras och elimineras.

Nya arbetssätt

Användningen av en digital tvilling, som är en exakt kopia av en riktig produkt, hjälper till att snabbt identifiera potentiella problem, påskyndar produktionsförberedelser och minskar kostnaderna. Dessutom garanterar närvaron av en digital tvilling möjligheten att tillverka en produkt designad av designers; alla tekniska processer hålls uppdaterade och synkroniserade; de utvecklade teknologierna visar sig fungera och produktionen fungerar precis enligt plan. Den digitala tvillingen låter dig testa hur ny teknologi kan integreras i befintliga produktionslinjer. Detta eliminerar riskerna i samband med inköp och installation av utrustning.

Maskinteknik är en av de mest avancerade grenarna av världsindustrin, där bevisade i praktiken, men föråldrade metoder för den tekniska förberedelsen av produktionen har länge använts. Det är dags att ta med sig den innovationsanda som banar väg för framgång inom produktutveckling och tillverkning. Det är dags att prova något nytt!