Wirtualne uruchamianie produkcji

W dzisiejszym szybko zmieniającym się środowisku przemysłowym innowacje technologiczne są kluczowym elementem, który umożliwia przedsiębiorstwom osiągnięcie wyższej efektywności, optymalizację procesów produkcyjnych oraz zwiększenie konkurencyjności na rynku. W kontekście tych przemian wyróżnia się przełomowe rozwiązanie – wirtualne uruchamianie produkcji – które wykorzystuje potencjał narzędzi CAD/CAE/MES/PLM, zmieniając sposób, w jaki firmy planują i realizują procesy produkcyjne.

Wprowadzenie do wirtualnego uruchamiania produkcji

Tradycyjne podejście do startu nowej linii produkcyjnej jest związane z kosztownymi i czasochłonnymi etapami testowania, konfiguracji oraz dostosowywania maszyn i procesów produkcyjnych w rzeczywistym środowisku. Dzięki rozwojowi narzędzi cyfrowych, firmy mają teraz możliwość przeniesienia tego procesu do wirtualnej przestrzeni. To oznacza, że przeprowadzenie wszechstronnych testów i optymalizacji może nastąpić przed właściwym uruchomieniem produkcji.

Biorąc pod uwagę rosnącą potrzebę szybkiej adaptacji do ewoluujących warunków rynkowych oraz minimalizacji ryzyka związanego z wprowadzaniem nowych linii produkcyjnych, wirtualne uruchomienie przy użyciu narzędzi CAD może okazać się rewolucyjnym podejściem, przyczyniającym się do dalszego rozwoju nowoczesnego przemysłu.

Korzyści wirtualnego uruchamiania produkcji

Wdrożenie wirtualnego uruchamiania produkcji niesie ze sobą wiele korzyści dla firm przemysłowych, w tym:

• Minimalizację ryzyka i kosztów: Wirtualne uruchamianie pozwala przedsiębiorstwom wykryć potencjalne problemy i błędy w konstrukcji lub procesie produkcji jeszcze przed faktycznym uruchomieniem linii, co pozwala wyeliminować kosztowne pomyłki i minimalizuje ryzyko.
• Optymalizację procesów: Dzięki symulacjom i testom możliwe jest eksperymentowanie z różnymi ustawieniami i konfiguracjami maszyn oraz procesów produkcyjnych, co prowadzi do znalezienia optymalnych rozwiązań w celu osiągnięcia maksymalnej wydajności i skrócenia czasu cyklu.
• Skrócenie czasu uruchomienia: Wirtualne uruchamianie znacznie przyspiesza wprowadzenie produktu na rynek, skracając okres uruchamiania linii, co jest kluczowe w dynamicznym środowisku biznesowym.
• Precyzyjne analizy: Narzędzia CAD umożliwiają tworzenie szczegółowych modeli 3D linii produkcyjnych, co ułatwia analizę każdego aspektu procesu. Dzięki temu można lepiej zrozumieć proces, zidentyfikować potencjalne wąskie gardła i zoptymalizować strukturę.
• Wspomaganie procesu decyzyjnego: Wirtualne uruchamianie dostarcza realistycznych wizualizacji, które pomagają zespołom projektowym i kierownictwu lepiej zrozumieć procesy produkcji oraz podejmować bardziej trafne decyzje.
• Testowanie scenariuszy: Dzięki wirtualnym symulacjom możliwe jest przetestowanie różnych scenariuszy, takich jak zmiany w produkcji, awarie maszyn czy zmienne warunki pracy.
• Szkolenie personelu: Wirtualne modele mogą pełnić rolę narzędzi szkoleniowych (VR) dla pracowników, umożliwiając im zdobycie wiedzy na temat procesu produkcji oraz obsługi maszyn w kontrolowanym i bezpiecznym środowisku.
• Redukcję zużycia energii i materiałów: Analizując wirtualne modele, można zoptymalizować zużycie energii i materiałów, przyczyniając się do większej efektywności produkcji.

Wprowadzanie wirtualnego uruchamiania linii produkcyjnej przy użyciu narzędzi cyfrowych staje się nie tylko trendem, lecz również nieodzownym składnikiem nowoczesnego podejścia do produkcji. To podejście umożliwia przedsiębiorstwom osiągnięcie wyższego poziomu efektywności, jakości i innowacyjności.

Narzędzia do wirtualnego uruchamiania produkcji

Autodesk Product Design & Manufacturing Collection

Wzbogacony o Factory Design Utilities, obejmuje narzędzia takie jak Autodesk AutoCAD (obsługujący pliki DWG), Inventor (do projektowania 3D), ReCAP (służący do przetwarzania chmur punktów) oraz Navisworks Manage (stworzony do kompilacji modeli i analizy kolizji).

ProModel

Jest zaawansowanym narzędziem do planowania, symulacji i analizy złożonych procesów produkcyjnych różnego typu. Wspomaga proces podejmowania decyzji, pozwalając organizacjom prognozować wydajność systemu w środowisku o niskim poziomie ryzyka.

Główne funkcje tej platformy obejmują:

• Generowanie schematów układów w programie AutoCAD przy wykorzystaniu gotowych zasobów
• Tworzenie modeli procesów
• Przeprowadzenie symulacji oraz tworzenie trójwymiarowych animacji przepływu materiału
• Analizowanie dynamicznych wyników modeli oraz testowanie różnych scenariuszy

iPhysics

To oprogramowanie oparte na zasadach fizyki, pozwalające na przeprowadzanie zaawansowanych symulacji w środowisku 3D. Ta aplikacja umożliwia dynamiczne działanie w czasie rzeczywistym, co jest niezwykle użyteczne w kontekście wirtualnego uruchamiania skomplikowanych systemów mechatronicznych w ramach holistycznej inżynierii cyfrowej.

Podstawowe funkcje aplikacji to:

• Szybka analiza złożonych układów oraz symulacje działania robotów.
• Precyzyjne testowanie programów stworzonych dla sterowników PLC.
• Integracja z różnymi funkcjonalnościami, przydatnymi w szerokim spektrum dziedzin, takich jak rozwój, uruchamianie, produkcja czy serwis.

Wśród głównych korzyści płynących z wdrożenia iPhysics znajdują się: skrócenie czasu uruchomienia (rozruchu), obniżenie kosztów wdrożenia, podniesienie jakości kodu dzięki wbudowanemu modułowi programowania oraz redukcja czasu realizacji projektów.

Prodsmart

Kompleksowy system MES, który integruje całą strukturę organizacyjną za pomocą cyfryzacji i automatyzacji procesów produkcyjnych. To narzędzie umożliwia planowanie, alokowanie, zarządzanie, monitorowanie oraz analizowanie produkcji i zadań produkcyjnych za pośrednictwem jednego, spójnego systemu.

Kluczowe funkcje systemu Prodsmart (MES) obejmują:

• Dostępność danych produkcyjnych w czasie rzeczywistym.
• Zarządzanie i monitorowanie produkcji.
• Planowanie oraz koordynacja zespołów, maszyn i materiałów.
• Wizualizację rzeczywistego przebiegu produkcji poprzez połączenie z urządzeniami na hali produkcyjnej.
• Monitorowanie i analizę pełnego przepływu procesów produkcyjnych.

Autodesk Tandem

To platforma oparta na chmurze, przeznaczona do obsługi i zarządzania cyfrowymi bliźniakami. Poprzez wykorzystanie danych z modelowania informacji o budynkach (BIM) na każdym etapie procesu, przedsiębiorstwa mogą tworzyć oraz udostępniać cyfrowe bliźniaki właścicielom i operatorom zakładów produkcyjnych.

Główne możliwości chmurowego rozwiązania Autodesk Tandem obejmują:

• Współpracę w czasie rzeczywistym.
• Dostęp do danych, włącznie z reprezentacjami trójwymiarowymi, za pośrednictwem przeglądarek internetowych.
• Uzyskiwanie dostępu do parametrów (metadanych) maszyn i obiektów.
• Zbieranie danych z kontrolerów PLC oraz IoT.
• Wyświetlanie i analizę zgromadzonych danych w formie raportów.

Wirtualne uruchomienie produkcji: Implementacja

Implementacja wirtualnego uruchamiania linii produkcyjnej stanowi kompleksowe przedsięwzięcie, które wymaga starannego planowania, dostosowanych zasobów oraz wsparcia ze strony dostawców technologii. Kluczowymi aspektami, które zapewnią sukces tego procesu będą: dokładne przygotowanie i świadomość wyzwań, jakie stoją przed przedsiębiorstwem. Wprowadzenie wirtualnego uruchomienia produkcji reprezentuje innowacyjne podejście, pozwalające firmom osiągnąć maksymalną efektywność i minimalizację ryzyka już na etapie symulacji wirtualnych. Zaawansowane technologie modelowania 3D i symulacji umożliwiają przedsiębiorstwom szybką oraz precyzyjną analizę, a także testowanie i optymalizację procesów produkcyjnych.

Wirtualne uruchamianie produkcji nabiera coraz większego znaczenia jako niezbędne narzędzie w arsenale nowoczesnych przedsiębiorstw, przyczyniając się do bardziej efektywnej, innowacyjnej i zrównoważonej produkcji. W tym kontekście, Arkance Systems Poland przoduje jako godny zaufania partner, dostarczając profesjonalne rozwiązania. Dzięki swojej ekspertyzie w obszarze narzędzi CAD/CAE/MES/PLM oraz szerokiej gamie technologicznej, firma wspomaga przedsiębiorstwa w przenoszeniu procesów produkcyjnych do wirtualnej przestrzeni. Ta współpraca pozwala firmom osiągnąć wyższą efektywność, zoptymalizować procesy oraz wdrożyć innowacyjne strategie, czyniąc Arkance Systems Poland kluczowym partnerem dla nowoczesnego przemysłu.

Autor artykułu

Michał Borowski

Specjalista ds. rozwiązań dla przemysłu, Arkance Systems Poland

Absolwent Inżynierii Produkcji, Mechaniki i Budowy Maszyn, Zarządzania Zasobami IT - Politechniki Warszawskiej. Od ponad 10 lat projektuje, szkoli i wdraża rozwiązania Autodesk Inventor, Fusion 360, Factory Design oraz PDM Vault. Trener Autodesk Certified Instructor, Inventor Certified Professional. Wcześniej Konstruktor odpowiedzialny za modelowanie 3D, tworzenie dokumentacji technicznej, następnie Inżynier Aplikacji CAD i po 3 latach - Implementation Manager. Odpowiedzialny za zarządzanie projektami IT, wdrażanie systemów CAD/PDM/ERP, szkolenia, konsulting. Pasjonat snowboardu, squasha, nowych technologii, Unreal Engine oraz druku 3D.