Termék- és folyamattervezés – digitálisan

Hogyan kell megközelíteniük a digitalizált gyártást alkalmazni kívánó gyártóknak a termék- és folyamattervezést?

A forgatókönyv a következő: Ön egy gyártó, aki egy új terméket szeretne kifejleszteni, és a gyártáshoz egy új gyártósorba kell beruháznia. Olvasott a digitalizáció előnyeiről, és szívesen alkalmazna egy high-tech megközelítést. Hol kezdje?

Ha új terméket fejleszt, és új gyártósorra van szüksége, az első alapelv az, hogy a terméktervezés határozza meg a folyamattervezést, és nem fordítva. A második, hogy mindkettő párhuzamosan történik, ami egy digitális gyárban csökkenti a piacra kerülési időt.

Mi a nagy ötlet?

A projektben részt vevő valamennyi partnernek – gép- és gyártósorépítőknek, OT- és IT-mérnököknek, automatizálási és integrációs szakembereknek – ismernie kell a termék rendeltetését, hogy milyen funkciókat kell tartalmaznia, és milyen tényezők mozgatják a fejlesztését. Csak így tudnak megfelelő megoldást ajánlani. 

Azt is meg kell határoznia, hogy milyen folyamatok szükségesek a termék előállításához. Ezt bontsa fel különálló lépésekre. A kihívást az jelenti, hogy ezt többrétegű feladatként kell megközelíteni – a kiberfolyamatokat és a fizikai folyamatokat is meg kell határozni. Mérlegelje, hogy milyen kapcsolatra lesz szükség az egyes gyártási folyamatok között, és milyen adatok szükségesek a nyomon követhetőség, a minőségellenőrzés és a gyári felügyelet céljából. Ezáltal a projektpartnerek megérthetik, hogy a kívánt eredmények elérése érdekében hogyan kell a gépeket egymással összekapcsolni.

Virtuális vizualizáció

Amint a követelmények tisztázásra kerültek, elkészíthető a gyár elrendezésének digitális ikerpárja. Ez a virtuális változat szimulálja a gyártási folyamatot, lehetővé téve a gyártók számára, hogy csökkentsék a projektekben rejlő kockázatokat, elkerüljék a költséges hibákat, és jelentősen csökkentsék az építési és tesztelési időt. Ez különösen az automatizálás kapcsán előnyös, ahol a sebesség és a megbízhatóság kulcsfontosságú. A digitális változatok révén a hibák kijavítása a virtuális világban történik, ami a valós világban idő- és költség-megtakarítást eredményez.

Egymással ütköző igények kiegyensúlyozása

Ez a szakasz iteratív tesztelést is magába foglal. Néha a hatékony termelés érdekében termékmódosításokra van szükség. Például a gyártósoron történő zökkenőmentes kezelés érdekében egy kreatívan formázott palackot át kell tervezni. A digitális folyamat lehetővé teszi a gyors kiigazításokat és a tesztelést, felgyorsítja a döntéshozatalt és javítja a termék életképességét.

Az együttműködés kulcsfontosságú

Nemcsak a termék, hanem a folyamat is módosításra szorulhat, hogy igazodjon a terméktervezés során végrehajtott változásokhoz, és optimalizálja a gyártósor teljesítményét. Lehet, hogy az Ön informatikai szolgáltatója rendelkezik a digitális szintű változtatások elvégzéséhez szükséges képességekkel, de nem feltétlenül tudja, hogy ez megvalósítható-e a valós termelési környezetben. Ez az a pont, ahol az OT- és az automatizálási partnerek hozzáadott értéket jelentenek, azáltal, hogy adatokat és információkat biztosítanak, amelyek révén megtudhatja, a rendszer hogyan fog viselkedni a valós életben.

Vegyünk például egy robotikai cella befogó eszközét. Egy kisebb teherbírású befogó kevesebb energiát fogyaszt és olcsóbb, de lehet, hogy nem éri el egy nagyobb teherbírású befogó erejét és pontosságát. A projektpartnereknek együttműködésben kell tudniuk tesztelni a különböző teljesítményparamétereket a virtuális környezetben, hogy meghatározzák az optimális kialakítást, ezzel megelőzve a költséges hibákat és lerövidítve a piacra kerülési időt.

A digitális iker hosszú távon használható

Miután a terméket és a folyamatot digitálisan jóvá hagyták, az OT-szakértők és a gépgyártók megvalósítják azokat a való világban. A digitális iker azonban továbbra is hasznos marad:

• Valós időben képezi le a fizikai rendszert.
• Lehetővé teszi a gyártók számára, hogy új anyagokat, összetevőket vagy eszközöket teszteljenek egy biztonságos digitális környezetben.
• Támogatja a megelőző karbantartást és az energiagazdálkodást.

A folyamatos monitorozás révén a gyártók a hibákra való reagálás helyett proaktívan optimalizálhatják a működést.

A zöldmezős és barnamezős projektek

Lépést tart a trendekkel

• A multinacionális vállalatok egyre inkább szabványosítják a mérnöki és tervezési módszereiket.
• A digitális ikrek lehetővé teszi a gyártási folyamatok következetes másolását a különböző telephelyeken.
• A megosztott adatok biztosítják a hatékonyságot, a minőséget és az összehangolást a különböző földrajzi területeken.