A graphIT Kft. összetett mérnöki tapasztalattal, valamint Siemens PLM szoftvermegoldásokkal biztosítja ügyfelei számára a mindennapi együttműködést.

Egy gyártó cég vezetőjének rengeteg döntést kell meghoznia nap mint nap, nem csak az üzleti életben, hanem a hétköznapokban is. Egy jó döntés meghozatala a jelenlegi, folyamatosan változó üzleti környezetben, sokszor a siker vagy egyáltalán a fennmaradás kulcsa is lehet. Azt sem könnyű meghatározni, hogy melyek legyenek az optimalizálandó folyamatok és mi legyen a fejlesztések iránya. Emiatt egyre inkább elkerülhetetlenné válik a gyártó cégek számára, legyen az kis-, közép-, vagy nagyvállalat, hogy a folyamataikat szimulálják és a beruházásaik során előre lássák a megfelelő adatokat és következményeket a döntéseik meghozatalához. A gyártásszimuláció másik előnye az egyszerű átláthatóság és a rugalmasság. Az elrendezés, a logisztika és az anyagáram optimalizálása lehetővé teszi, hogy tisztában legyünk a folyamatainkkal, ami által profitban is mérhető versenyelőnyre tehetünk szert.

A Tecnomatix Plant Simulation egy diszkrét, esemény-vezérelt szimulációs rendszer, ami azt jelenti, hogy a folyamatosan előre haladó időben a rendszer csak a valamilyen szempontból lényeges események diszkrét pillanatait vizsgálja. Ilyen lényeges esemény lehet, például, amikor egy darab megérkezik egy szállítószalag elemre, vagy amikor elhagyja azt. A szimuláció alkalmazása segíti a felhasználókat a tervezés különböző fázisaiban és a különféle optimalizálási célok elérésében:

• Azoknak a problémáknak a felismerésében és elkerülésében, amelyek később drága és időigényes javítást igényelnének a gyártás során.
• Minimalizálja az új gyártósor beüzemelési idejét és költségét a termelékenységének csökkentése nélkül.
• Optimalizálja a meglévő rendszerek teljesítményét olyan paraméterekkel, amelyek eredménye a szimulációban jól ellenőrizhető a valós alkalmazás előtt.

Az alábbi főbb beruházási indikátorok mentén bemutatásra kerül, hogy mik lehetnek a felmerülő jellemző problémák és kérdések.

A nyereségesség növelése: A szimulációval időt és pénzt lehet spórolni, így növelve a profitot. Egy valós termelés tervezés bonyolult, az elrendezés, erőforrás kapacitás és vezérlési logika közötti kölcsönös függőség miatt, ami mellett nehéz megmondani, hogy mennyi a várható heti, napi, műszakonkénti vagy akár az óránkénti kihozatal. A szűk keresztmetszet meghatározása is egy igen összetett kérdés, nem mindegy például, hogy a darabszállítás vagy a megmunkálás esetében lép fel. További jellemző kérdések, hogy mi az aktuális termékmix vagy a beállítási idők hatása, illetve tároljunk-e darabokat a gyártósoron és ha igen mennyit.

A kihozatal növelése: A szimulációval még azelőtt feltárhatók a problémás pontok, mielőtt azok a valóságban bekövetkeznének, így az alacsony kihasználtságú, vagy a túlhasznált erőforrások kiszűrhetők, ezáltal az erőforrás-kihasználtság kiegyenlíthető, továbbá a köztes készletek csökkenthetők, vagy éppen a logisztikai szűk keresztmetszetek megszüntethetők.

A tervezési biztonság növelése: A kihívások közé sorolható, hogy a menedzsment rendelkezik-e a döntés meghozatalához szükséges releváns adatokkal, amikkel meghatározható a kívánt termelési volumen elérését támogató legjobb gyártási stratégia, továbbá megtalálhatók a gyártás során fellépő kölcsönös függőségek, mint például a logisztika és a szerelési folyamatok között. Jellemző kérdés lehet a szükséges gépek száma, automatizálási lehetőségek hatása, az alapanyagmennyiség, illetve a szállítási útvonalak és logikák.

A folyamatok optimalizálása: A hatékony tervezési eszközök alkalmazásával, a folyamattervezőnek több ideje lesz a tervezési folyamat során az alternatív folyamatok átgondolására, a különböző megoldások összehasonlítására, ezáltal gyorsítva a termelés felfutását, csökkentve az energiafelhasználást és a gyártási költségeket, elősegítve a tervezési biztonság jelentős növekedését.

A Plant Simulation számos beépített megoldást biztosít a fenti célok eléréséhez, továbbá lehetőség van előre definiált nagyszámú kísérletek szisztematikus futtatására és összehasonlítására, vagy éppen a rendszer különböző paramétereinek automatikus optimalizálására.

Az alábbi gyártósor szimulációs modell számos döntési helyzetben nyújthat megbízható alapot, mint például a kihozatal növelése érdekében érdemes-e automatizálni és az hogyan lesz költséghatékony, továbbá hol van a szűk keresztmetszet és az csökkenthető-e, illetve mi az optimális palettaszám.

Az első verzióban, a tesztállomáson (Test Station, a képen alul középen) a tesztelést és a sorról leszedést és visszarakást dolgozó végzi, így a napi kihozatal (Throughput) 886 darab. A második verzióban, a dolgozó továbbra is tesztel, viszont az anyagtovábbítást két kisméretű robot végzi, így a dolgozónak felszabadul ideje, ami meg is látszik az eredményen, mert a napi kihozatal 912 darabra emelkedett. A harmadik verzióban a robot helyett AGV kerül felhasználásra, ahol a napi kihozatal 914 darab, ami alig jobb eredmény a robotos verziónál. Látható, hogy érdemes lehet automatizálni és mivel közel azonos a napi kihozataluk, így az a megoldás lesz a költséghatékonyabb, amelyik olcsóbb.

A tesztelő állomás előtt a nagyszámú tesztelési igény miatt (40%-át a daraboknak tesztelni szükséges), a paletták feltorlódnak. A leszedő konvejor szakasz meghosszabbításának, kedvező hatása lehet-e a kihozatalra? A válasz igen, hiszen a blokkolás csökkentésével a napi kihozatal 924 darabra emelkedett.

Célszerű megvizsgálni még, hogy az eredetileg tervezett 35 darab paletta (Start Paletts Quantity) mennyire jó érték, mennyire optimális. A palettás soroknál alapvetően két probléma lehet, ha sok a paletta és ha kevés, az első esetben blokkolódik a sor, a másodikban pedig várakoznak az állomások. Egy kísérlettervet lefuttatva a 15 és 50 közötti palettaszámra (5 darabos lépésekben) azt kapjuk, hogy a harmadik eset (25 paletta) fölött már nincs pozitív hatása a napi kihozatalra a palettaszám növelésének, így a paletták költségén azonnali megtakarítás realizálható.

Az alábbi táblázatból jól látszik, hogy ez egy dinamikus folyamat, innentől emberi döntés kérdése, hogy melyik megoldás kerül kiválasztásra.

Lehetséges, hogy nem is kell más beruházás, mint a Plant Simulation, amivel akár a meglévő gyártókapacitást is lehet úgy optimalizálni, hogy a fentiekben megfogalmazott célokat elérhessük. Ennek kiderítésére hoztuk létre az alap felmérési szolgáltatásunkat, melynek részleteit a graphIT honlapján találja. Mindemellett pedig lehetőség van egy 30 napos ingyenes Plant Simulation próbaverzió igénybevételére.

Plant Simulation próbaverzió

Ha feliratkozik a Műszaki Magazin Hírlevelére, sosem marad le a híreinkről! További friss híreket talál a Műszaki Magazin főoldalán! Csatlakozzon hozzánk a Facebookon is!

The post Automatizálni vagy nem automatizálni – döntéstámogatás szimulációval appeared first on Műszaki Magazin.

MM: Milyen előnyei vannak a beruházást megelőző virtuális szimulációnak?

L.I.: A virtuális szimulációval számottevően csökken a fejlesztési idő és elkerülhetők a leállások, termeléskiesések. Először is a cég erőforrásai és építészeti keretfeltételei figyelembevételével virtuálisan, három dimenzióban leképezzük a rendszer- és termékmodelljeit. A gépi berendezések mellett feltüntethetőek a szerelési utak, az elektronikai erőforrások és a lehetséges zavarhatások is, hogy a gyártási rendszerhez optimalizált koncepció jöhessen létre. Ezt követően egy univerzális folyamatláncba integrálhatóak az adatok, és valós időben szimulálható az anyagáramlás. Így a teljes anyagáramlás virtuálisan vezérelhető, tesztelhető, ellenőrizhető és optimalizálható.

A virtuális üzembe helyezés a valós üzembe helyezés jelentős részét előre hozza a digitális modellek világába. Előnyei leginkább az új összetevők meglévő rendszerekbe való integrációjakor mutatkoznak meg, például a termelés kiesések minimalizálása az átépítéskor.

A különböző gyártók által készített rendszerkomponensek zökkenőmentes integrációja elengedhetetlen a rendszer optimális együttműködéséhez. A virtuális üzembe helyezés révén a valós körülményeket közelítő kísérletek hajthatók végre, kockázatmentes és megbízható adatokat szolgáltatva. A virtuális üzembe helyezés ezzel megteremti a zökkenőmentes integráció és az univerzális folyamatlánc alapját.

MM: A Siemens milyen szoftvercsomagot ajánl erre a feladatra?

L.I.: A Plant Simulation a Siemens PLM Software alkalmazása. A program alapvetően az iparban előforduló termelési és logisztikai folyamatok szimulációjára, optimalizációjára szolgál. A gyártócellák működésétől kezdve a teljes gyárkomplexumok modellezéséig a termelés különböző szintjei modellezhetők a program használatával. A Plant Simulation egy objektumorientált alkalmazás, ennek köszönhetően a modellek a programban a fejlesztők által beépített, vagy a felhasználó által létrehozott objektumokból építhetők fel. A program használatának célja általában a felépített rendszer működésének vizsgálata, illetve optimalizációja. A számítógépes modell lehetőséget nyújt az optimalizációra a tervezett gyártósor megépítése előtt. A számos elemzőeszköz, statisztika és grafikon lehetővé teszi a különböző gyártási helyzetek elemzését és gyors, megfelelően alátámasztott döntések meghozását a gyártástervezésnek már a korai szakaszában.

A technológia előnyei minden ipari résztvevőnek szólnak, hiszen már magától az egyszerű gépeknek a szimulációjától kezdve teljes gyárterületnek a virtualizációjáig vannak szoftvereink, amiknek a segítségével az eszközöket vagy rendszereket egyszerűen és átláthatóan lehet diagnosztizál, optimalizálni.

„A virtuális üzembe helyezés segítségével modellezhető és felgyorsítható a valódi üzembe helyezés, így hamarabb termelhet a gép.”

– Ludvig István, a Siemens Zrt. szakértője.

MM: Milyen szintek állnak rendelkezésre a szimulációban?

L.I.: Számos lehetőség vannak, attól függően, hogy milyen komplexitású maga a gép vagy rendszer, amit szimulálni kell. Lehetőség van különféle gépek, gépcsoportoknak a szimulációjára is, amelyhez alapvetően számadatok szükségesek, hogy a megfelelő funkcionalitásokat el tudja helyezni a rendszer a szimulációhoz, és természetesen több segédanyag áll rendelkezésre a szimuláció megvalósulásához. A felhasználó igényből indulunk ki, mi az, amit a géppel a vállalat el szeretne érni, mik a helyi adottságok és igények.

MM: Robotcellák vizsgálatára is van szimulációs program?

L.I.: Igen. A Tecnomatix Process Simulate szoftver a gyártócellák szimulációját hajtja végre, amely segítségével már teljes gyártórendszereket tudunk vizsgálni. Ezzel a szoftverrel mozgási folyamatokat, fizikai hatásokat, rendszer mechanizmusokat vizsgálhatunk meg vagy akár ezek alapján akár prototípusgyártást is lehetőség van tesztelni. A Process Simulate szoftverrel vannak olyan jellegű mintapéldáink, tapasztalataink, hogy egy gyártócellában vizsgáljuk meg különálló hegesztő és pakolórobotoknak a mozgását. A vizsgálat folyamán feltárhatók azok a közös mozgás területek, amelyek nem megfelelő programozás esetén jelentős károsodáshoz vezethetnek. A tesztelésnek köszönhetően már a virtuális térben van lehetőség a beavatkozásra a vezérlés részéről is, így például az esetleges ütközések elkerülhetőek.

MM: Mennyi idő spórolható meg a gyártás szimulációjával?

L.I.: A beüzemelési idő jelentős részét meg lehet spórolni, mivel virtuális térben való beüzemelést már a tervezési fázissal párhozamosan el lehet kezdeni, ezzel akár segítve a tervező munkáját is. Tapasztalatok alapján a virtuális térben letesztel rendszerek üzembehelyezésekor, a normál beüzemelés közben felmerülő problémák vagy akár tervezési hibák akár 80 százalékát lehet detektálni és megoldani már a szimuláció közben. Ennek köszönhetően jelentős az idő és a költségmegtakarítás, ami vonatkozhat egy beüzemelés során szükséges anyagráfordításra, vagy mérnökmunka igényre is. További tapasztalatok alapján egy problémának a megoldása egy gép vagy rendszer módosításakor körülbelül tízszeres szorzót jelent költség tekintetében, tehát amit tervezési fázisban meg lehet oldani, az gépépítési fázisban tízszeres költséggel járna, és beüzemelési fázisban pedig annak is a tízszerese. Ezek jelentős költségek lehetnek, ami alapvetően még a tervezési fázisban megelőzhető vagy orvosolható egy virtuális beüzemelésnek köszönhetően.

szöveg: Mészáros Zsolt MM Műszaki Magazin főszerkesztő

www.siemens.hu

Ha feliratkozik a Műszaki Magazin Hírlevelére, sosem marad le a híreinkről! További friss híreket talál a Műszaki Magazin főoldalán! Csatlakozzon hozzánk a Facebookon is!

The post Beruházás előtt szimuláció! appeared first on Műszaki Magazin.