Технология моделирования производственной линии — это больше, чем просто компьютерное моделирование. Это глубокое погружение в возможности из области, где эта реальность ещё не существует.

Представьте себе ситуацию, когда производитель мог бы внедрить целую производственную линию, оснащенную новым оборудованием и автоматизацией, и сделать это без потерь или остановок текущего производства во время разработки линии.  

Или, возможно, производитель оригинального оборудования хочет поэкспериментировать со своими процессами, внести коррективы в процесс и определить оптимальное положение для максимальной оптимизации производства — опять же без простоев или непредвиденных сбоев, которые могут возникнуть из-за неверного расчета или концепции. 

До сих пор планирование или изменение производственных процессов всегда сопровождалось значительной неопределённостью. Сколько бы проектировщики и инженеры ни размышляли и ни корпели над таблицами и операционными планами, руководители цехов не уверены в работоспособности концепции, пока не включат электропитание линии. Если производство идёт не по плану, последствия часто бывают катастрофическими, особенно если были сделаны значительные капитальные затраты или линии простаивали месяцами.  

Помимо производственных потерь, связанных с внедрением новой системы, производитель понесёт дополнительные потери времени и средств, связанные с необходимостью переосмысления, доработки и, возможно, даже замены концепции на другую. Чтобы избежать этого, многие компании откладывают или отказываются от модернизации, оптимизации и последующих смелых решений, опасаясь непредвиденных последствий. Такой подход — верный путь к потере актуальности в современной производственной среде.

Однако с появлением технологии имитационного моделирования компании теперь могут разрабатывать, проектировать, внедрять, проверять, вводить в эксплуатацию и оптимизировать целые производственные линии в цифровом виртуальном мире без риска, простоев или потерь производства. 

Например, до появления технологий моделирования автопроизводитель первого уровня, стремящийся автоматизировать систему сварки и транспортировки материалов для компонента, полагался на чертежи САПР, двумерные схемы и бесчисленные таблицы, подробно описывающие процессы и операции. Хотя он также заказывал ручные исследования времени и движения для прогнозирования потенциальных узких мест и факторов неэффективности, эти узкие места редко существуют по отдельности, а представляют собой совокупность нескольких факторов. Кроме того, для поддержания всех заинтересованных сторон в курсе событий требовалось множество совещаний, презентаций и отчетов. 

К сожалению, когда все традиционное планирование, оперативные схемы и совещания завершены, остается один важный вопрос: будет ли это действительно работать в реальном мире? 

Высокоточные цифровые двойники производственных помещений 

Чтобы ответить на этот вопрос, такие компании-разработчики программного обеспечения, как Visual Components, предлагают новые способы проектирования производственных линий и систем, оптимизации существующих процессов и даже строительства заводов с нуля с помощью программного обеспечения для трёхмерного цифрового моделирования, автономного робототехнического программирования и иммерсивного моделирования в виртуальной реальности (VR). Благодаря этим возможностям производители могут создавать реалистичные цифровые двойники своих процессов, отражающие реальную производственную среду, включая уникальные передовые практики и подробные операции, персонал, специфическое оборудование и системы управления. 

Используя гипотетическую линию сварки и материалов для автомобильной промышленности Tier I, представленную выше, производитель может планировать и упорядочивать каждую конкретную операцию/процесс, используя раскрывающиеся меню и инструменты, такие как электронный каталог промышленных роботов, машин и компонентов автоматизации Visual Components. Инструменты планирования производства в программном обеспечении позволяют производителю сопоставлять требования к пространству для сварочного модуля с высокоточными цифровыми двойниками фактического производственного помещения. 

Однако производственные линии также требуют участия операторов. Используя технологию виртуальной реальности, операторы, работающие в виртуальном цифровом мире, выполняют свои индивидуальные задачи, такие как отработка траекторий движения робота, загрузка/выгрузка деталей или взаимодействие с другими компонентами системы для проверки приемлемой эргономики. 

Автономное программирование роботов позволяет инженерам программировать и настраивать конкретных роботов в соответствии с уникальными технологическими операциями производителя для выполнения необходимых задач сварки и транспортировки материалов. Другими словами, они могут протестировать и проверить весь сварочный модуль, его оборудование и интерфейс оператора в цифровом пространстве ещё до того, как оборудование поступит на завод. Инженеры могут картировать все производственные и материальные потоки, устанавливать правила и границы автоматизации, одновременно моделируя, наблюдая и проверяя все движения сварочного модуля. 

Более того, руководители будут получать операционные данные из цифровой ячейки в режиме реального времени. Это позволит им оптимизировать ячейку и стратегии автоматизации перед их внедрением для сокращения времени цикла и рабочих процессов с помощью альтернативных процессов, одновременно сокращая время простоя, связанное с перенастройкой системы после ввода в эксплуатацию. Они смогут протестировать потенциальные улучшения без ущерба для текущего производства и уверенно вносить изменения в процессы, подкрепленные реальными данными, а не гипотезами и оценками. 

Технологии цифрового 3D-моделирования и автономного робототехнического программирования, подобные тем, что предлагает Visual Components, предоставляют производителям инструменты, необходимые для преодоления неопределенности, которая порождает нерешительность и сопротивление изменениям — тем самым изменениям, которые могут быть необходимы для сохранения актуальности в постоянно меняющейся производственной среде. 

Технология моделирования производственной линии — это больше, чем просто компьютерное моделирование. Это глубокое погружение в возможности, которые ещё не существуют. Поскольку производители сталкиваются с более жёсткими производственными графиками, снижением маржи и экономической неопределённостью, сейчас как никогда важно разобраться с неопределённостью изменений в цифровом мире, прежде чем переходить к реальному.   

Источник