11. května 2018 11:14

Virtuální uvedení do provozu v prostředí automotive

Konzistentní přístup k výrobě, od návrhu až po virtuální uvedení do provozu, je řešením, jak odpovědět na nové výzvy turbulentně se vyvíjejícího trhu. Na příkladu zákazníka, společnosti EBZ SysTec, předního dodavatele služeb a výrobních zařízení pro automobilový průmysl, ukazujeme, jak lze s využitím systému Tecnomatix dosáhnout při skutečném uvedení do provozu optimalizace výrobních zařízení a podstatných úspor času i nákladů.

Výrobci automobilů dnes zažívají nebývalý tlak, který přichází ze všech stran. Zákazníci si žádají kustomizované produkty a často až na poslední chvíli mění své požadavky; vyžadují se stále kratší životní cykly výrobků, ale současně roste počet jejich variant; zkracují se doby uvedení výrobků na trh, avšak marže se naopak výrazně snižují. Při všech těchto požadavcích je však nutné udržet vysokou kvalitu hotových výrobků. Proto je velmi důležité optimalizovat plánování a výrobní procesy.

Uvedení do provozu z pohledu optimalizace
Společnost EBZ SysTec GmbH se sídlem v Ravensburgu v Německu se zabývá vývojem a realizací výrobních zařízení pro automobilový průmysl. Společnost spravuje kompletní projekty výroby vozidel. Výrobcům automobilů nabízí optimalizaci vnitrofiremních procesů i pracovních postupů. Týká se to zejména vysoce exponovaných úloh plánování, návrhu linek, programování robotů a uvedení zařízení do provozu.
Pro automobilový průmysl je typický především vysoký tlak na náklady a inovace. Hlavními výzvami, kterým při práci se zákazníky firma čelí, jsou nutné rozšiřování nabídky modelů a s tím související neustálé změny výrobních podmínek. Každý nový požadavek, který přijde od zákazníka, znamená, že se této změně musejí přizpůsobit výrobní systémy, a to stojí čas a peníze. Výrobci proto mají výrazně méně času na plánování výroby, ale současně i na ověřování a vlastní implementaci výrobních systémů. Ještě nedávno byla situace taková, že se uvedení do provozu do procesu optimalizace téměř vůbec zahrnovalo. Právě v této fázi ale mohou změny komponent na poslední chvíli nebo nízký počet prototypových součástí způsobit neočekávaná zpoždění, která mohou v konečném důsledku poškodit celou firmu. Každá změna v návrhu nebo nutnost jeho přepracování s sebou logicky nese více práce, zvýšení nákladů, pokles prodejů a řadu dalších negativních důsledků.

Integrované digitální softwarové řešení
Dříve bylo zcela běžné, a někde to tak funguje dosud, že si jednotlivá oddělení zodpovědná za návrh, elektroniku a programování robotů vytvářela pro skutečné uvedení do provozu své vlastní programy. Pracovníci odpovědní za tyto jednotlivé fáze tak spolu začali komunikovat až u hotového zařízení, většinou dva až tři týdny před skutečným uvedením do provozu. Odborníci na řídicí systémy neměli přístup k přesným a aktuálním datům z výrobních linek ani z dalších výrobních celků. Nemohli tedy předem dostatečně otestovat například funkčnost softwarových programů pro roboty a PLC. Pokud se objevily nějaké chyby, bylo již příliš pozdě na efektivní řešení. S testováním řídicích systémů a softwarových programů se tedy muselo čekat až do hotového výrobního závodu.
Firmy působící v oboru automotive, a nejen ty, ale potřebují plánovat výrobu flexibilně a s předstihem. Toho lze dosáhnout jedině s pomocí integrovaného softwarového řešení, které zákazníkovi poskytuje výkonné funkce pro digitální ověření zařízení, virtuální uvedení do provozu a analýzu různých strategií výroby.
Po důkladné analýze předních dodavatelů softwaru se společnost EBZ rozhodla pro řešení Tecnomatix Process Simulate Commissioning od Siemens PLM Software. Tím okamžikem rozšířila své portfolio služeb o virtuální uvedení do provozu. Společnost EBZ ale úspěšně využívá i další řešení z portfolia Tecnomatix, zejména pro návrh robotických pracovišť, plánování automatizace, simulaci výrobních linek či offline programování.

Virtuální uvedení do provozu
Proces virtuálního uvedení do provozu eliminuje chyby, které by jinak bylo možné objevit až v reálném provozu. To se týká zejména logických chyb, které mohou být fatální, a které lze takto odhalit a opravit ještě dlouho před realizací a skutečným uvedením do provozu. Programy pro řízení PLC a robotů, které prošly virtuálním uvedením do provozu, se do reálného provozu nasazují až po odladění a eliminování chyb. Díky tomu lze časově vázané výrobní procesy zprovoznit spolehlivě a hned napoprvé. Změny v PLC programu se rovněž implementují a ověřují ve virtuálním modelu, tedy bez možného rizika pro chod skutečného provozu.
Řešení Process Simulate Commissioning tak přineslo do společnosti EBZ fungující koncepci integrovaného inženýringu s možností paralelní spolupráce. Odborníci z oddělení návrhu, programování robotů, řídicích systémů a automatizace nyní mají k dispozici společnou komunikační platformu, v rámci které si mohou vyměňovat informace a koordinovat své pracovní procesy. Spolupráce jednotlivých týmů od samého začátku je zárukou, že kritické fáze projektu proběhnou podle plánu. To přineslo i výrazné úspory z hlediska času, které společnost EBZ vyčíslila až na 30 % oproti tradičním postupům.

Konzistentní datový model
Jednotný přístup k projektu od plánování až po virtuální uvedení do provozu je jednou z klíčových výhod řešení Tecnomatix. Nástroje Process Simulate a Process Simulate Commissioning umí virtuálně uvést do provozu prakticky libovolný závod, a to pomocí skutečných PLC programů a programování robotů. Začíná se definicí koncepce výroby, pokračuje se plánováním procesů a nakonec se provedou potřebné simulace a offline programování. Díky vysoké konzistenci softwaru a dat mohou technici ihned implementovat požadované změny komponent i postupů do virtuálního modelu závodu. Díky možnosti obousměrné komunikace PLC programů a programů pro roboty lze snadno provádět diagnostiku funkčnosti ve virtuálním prostředí, provést potřebné úpravy kódu a poté odeslat programy zpět do reálného zařízení. Díky tomu se můžeme v jednotlivých fázích projektu zcela vyhnout výdajům na převody dat. Stejně tak lze změny implementované v reálném zařízení snadno zobrazit v prostředí virtuálního uvedení do provozu.

Šest výhod virtuálního zprovoznění

• Zkrácení doby nutné ke zprovoznění až o 70 %
• Dodržení termínu dodání při zvýšení kvality
• Zvýšení efektivity realizace zakázky a její ziskovosti
• Testování funkčnosti systému na digitálním dvojčeti
• Předcházení kolizím a škodám na skutečném zařízení
• Zvýšení důvěryhodnosti dodavatelsko-odběratelského vztahu

Seznamte se detailněji s virtuálním zprovozněním
Navštivte web www.virtualnivyroba.cz

Na www.virtualnivyroba.cz se můžete seznámit s principy virtuálního zprovoznění výroby, jejími výhodami a konkrétními příběhy firem, které toto řešení již úspěšně implementovaly a profitují z něj. Na této stránce naleznete i kalkulátor úspor, který vám umožní jednoduše si spočítat, jaké konkrétní úspory může řešení přinést právě vaší firmě.

Siemens Industry Software, s.r.o.
Digital Factory Division
Product Lifecycle Management
Doudlebská 1699/5, 140 00 Praha 4
Tel : +420 266 790 411
E-mail: infocz.plm@siemens.com
www.siemens.cz/plm