Beruházás előtt szimuláció!
Digitális modellek – Gépek vagy gyártósorok kialakítása során az első lépés a tervezés, hogy miként lehet ezen rendszereket jól kialakítani, és mi az, amikre érdemes odafigyelni. – kezdi Ludvig István, a Siemens Zrt. szakértője.
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
További friss híreket talál a Technokrata főoldalán! Csatlakozzon hozzánk a Facebookon is!
