
Cílem digitálního dvojčete výrobního procesu je navrhnout a odladit výrobu ve virtuálním prostředí. Díky tomu pak ve skutečné výrobě vzniká méně problémů. Výroba se rozjíždí rychleji a bez neplánovaných odstávek. To nám pomáhá dodržet výrobní plán a vyhnout se zbytečným nákladům. Podívejme se, jak digitální dvojče funguje v platformě 3DEXPERIENCE.
Výrobní zdroje – Resources
Zdroje jsou základem technologických postupů. Patří sem pracoviště, stroje, pracovníci, nářadí nebo přípravky, které souvisejí s konkrétní operací.
Technologové běžně určují, kde se bude daná operace provádět a jaké nástroje jsou k tomu potřeba. Obvykle jsou však zdroje popsány jen názvem, číslem a několika dalšími údaji.
Představte si ale, že každý zdroj ve firmě má svůj 3D model – hala, stroj, nářadí i další vybavení – a že je vše umístěno na konkrétním místě výrobního závodu. Tím vzniká 3D model (digitální dvojče) výrobních prostor – tzv. 3D layout.
Návrh layoutu výrobních prostor
Základem simulace je model výrobních prostor – 3D layout. V platformě 3DEXPERIENCE je pro jeho návrh dostupná specializovaná aplikace, která nabízí nástroje přizpůsobené právě pro tento účel, na rozdíl od běžných CAD systémů. Mezi hlavní funkce patří:
- Knihovny parametrických modelů vybavení
- Zjednodušené rozmisťování modelů
- Zjednodušená a rychlá tvorba dopravníků
- Funkce Space Reservation
- Import 3D skenu
- Prohlížení z pohledu první osoby
K dispozici je i jednoduchá webová aplikace pro návrh layoutu přímo v prohlížeči.
Parametrické modely
Výrobní hala není jen o strojích. Obsahuje i další vybavení – stoly, skříně, regály, židle, nářadí, zábradlí, žebříky, dveře, okna nebo manipulační techniku, dopravníky, atd.
Knihovny parametrických modelů umožňují rychlé vložení těchto prvků bez potřeby vlastního modelování. Stačí je vybrat, umístit a upravit parametry. Tím se návrh layoutu výrazně zrychluje.
3D sken
Do 3D layoutu lze naimportovat 3D sken (Point Cloud) skutečných prostor.
- Realističtější vizualizace
- Pomoc při umisťování modelů – sken slouží jako podklad
- Pokud jsou ve skenu zachyceni roboti, systém je dokáže rozpoznat a nahradit odpovídajícím 3D modelem z knihovny
Jako v PC hře
Layout si lze projít jako v počítačové hře. Získáte tak reálnou představu o rozmístění a velikosti prostor. Lze využít i VR set pro ještě lepší zážitek.
Simulace výrobního procesu
Spojením 3D layoutu a technologických postupů získáme možnost simulovat celý výrobní proces. Hlavním přínosem je odhalení problémů ještě před spuštěním výroby – klidně i před samotnou výstavbou/přestavbou haly nebo linky.
Můžeme sledovat klíčové ukazatele výkonnosti (KPI) strojů, pracovišť i lidí – například jejich vytíženost – a proces dále optimalizovat.
Simulovat lze celý proces nebo jen jeho část, včetně detailních simulací jednotlivých zařízení (roboti, NC stroje, 3D tisk). Možné je i sledování interní logistiku – pohyb vozíků, jeřábů, pracovníků nebo materiálu na dopravnících.
Simulace může zahrnovat i poruchy a údržbu, buď podle pravděpodobnosti, nebo pravidelných intervalů.
Ergonomie
Platforma pamatuje i na zdraví a bezpečnost pracovníků. Specializované nástroje vyhodnocují ergonomii a dopady práce na člověka. Díky tomu můžeme navrhovaná pracoviště upravit tak, aby byla bezpečnější a pracovníci produktivnější.
Závěr
3DEXPERIENCE umožňuje kompletní návrh a optimalizaci výrobního procesu ještě před samotným spuštěním výroby. Výstavba linky i rozjezd výroby tak proběhnou bez zbytečných chyb a zdržení. Rychlý a hladký start výroby znamená rychlejší uvedení produktu na trh – a z rozjezdu nové výroby se tak namísto zdroje problémů stává konkurenční výhoda.