3D Kinematische Simulaties Inzetten voor Geavanceerde Productietechniek

Productietechniek met 3D Kinematische (Real World) Simulaties

9 september

Futura Automation's Missie is en is geweest: "Om Noord-Amerikaanse fabricaten te adviseren en te ondersteunen over de voordelen van Industrie 4.0 door IIOT en Robotische Oplossingen te Implementeren." Het Futura Automation advies team heeft diverse achtergronden en ervaring. Als team hebben we gediplomeerde ingenieurs, in sommige gevallen met gevorderde graden, in chemische, elektrische, productie-, mechanische en regeltechniek alsook natuurkunde, wiskunde en informatica. Velen in het team hebben robotica programmerings- en toepassingservaring samen met IT, ERP, MES, elektronische motordrives, beweging en programmeerbare besturingen. We zijn goed uitgerust om onze klanten te helpen met hun geavanceerde productie-ontwerpvereisten.

Klant Doelstellingen:

Futura Automation klanten zoeken kwaliteits- en productiviteitsverbeteringen in hun productieoperaties om bedrijfsdoelstellingen te halen. Met personeelstekorten nu en in de nabije toekomst, worden automatisering en robotica steeds meer gezien als het antwoord om kosten te verlagen en productiviteit te verbeteren. Maar robots kunnen niet alle menselijke arbeid direct vervangen. Meestal moeten de taken vereenvoudigd worden voor een robot, welke de intelligentie, oordeel, innovatie en behendigheid van een menselijke operator mist. Futura Automation zal werken met de KPI's (Key Performance Indicators) van de klant om richting oplossingen te drijven die die KPI's vervullen.

Oplossingen:

Het is het beste voor onze klanten wanneer Futura Automation kan helpen met productieprocesontwerp vroeg in het ontwikkelproces en kan helpen klanten het proces te herimageren om efficiënter en effectiever te zijn. De sleutel tot het verbeteren van productiepraktijken is real-world simulatie zodat diverse oplossingen getest kunnen worden op effectiviteit in een virtuele wereld. Futura Automation, met zijn partner OCTOPUZ simulatiesoftware, kan dergelijke kinematische (real-world) simulaties leveren voor alle typen productieapparatuur tot op het niveau van machine- en robotprogrammering. We zullen in staat zijn om oplossingen te identificeren die de relatie tussen elk productieproces binnen het systeem behouden. De oplossing moet capaciteiten en knelpunten binnen het systeem nauwkeurig simuleren en dit op een "kinematisch" nauwkeurige manier doen, rekening houdend met de massa's van de apparatuur en het product en real-world fysieke beperkingen. De oplossing moet ook in staat zijn te tonen hoe veranderingen in elk productiesub-systeem de algehele productieoperatie beïnvloeden.

Implementatie

Productieoptimalisatie vereist een complete analyse van het gehele huidige productieproces en een herimagining van hoe het proces verbeterd kan worden door productieprocessen, werkstroom, fabriekslay-out, machines en implementatie van IIOT, automatisering en robotica te veranderen. De volgende zijn enkele sleutelaspecten die vereist zouden zijn in een robuuste oplossing:

Wat Moet Een Productieoptimalisatie Oplossing Leveren?

• Logistiek: Hoe komen componenten van producenten in het productiefaciliteit en afgeronde producten eruit?
• Magazijnbeheer: Hoe worden componenten opgeslagen in het faciliteit om hantering en transporttijd te minimaliseren?
• Materiaalhantering: Hoe worden materialen naar het productiegebied getransporteerd vanuit magazijnbeheer, per vloer of overhead transporter, heftruck of autonoom voertuig?
• Onderdeel Montage: Hoe worden onderdelen gemonteerd en geïnspecteerd, met een minimum aan arbeid, om de ontwerp productievereisten voor productiviteit en kwaliteit te halen?
• Onderdeel Afwerking: Hoe worden gemonteerde producten geschilderd, gepolijst of afgewerkt, niet eerder gedaan dan montage?
• Eind-van-Lijn Verpakking: Hoe worden afgeronde producten verpakt voor verzending in dozen, kartonnen, op pallets en met banden of verpakking?
• HR: menselijke bemanningsniveaus, kwalificaties, training en apparatuurtiechnologieën vereist om de oplossing uit te voeren?
• Voorraad: Geoptimaliseerde voorraadananalyse van historische en real-time data om voorraad te verminderen zonder ondersteuning voor productwijziging of aanpassing te verliezen
• Orderbeheer: optimaliseren van planning en sequencing voor de productieoplossing om setup- en changeovertijd te minimaliseren
• Hoe worden simulaties gevisualiseerd en gecommuniceerd aan alle stakeholders?
• Hoe kunnen wijzigingen in het proceswerkstroom geëvalueerd en daarna geïmplementeerd worden?
• Wat zijn de Informatietechnologie (IT) systemen die productieprocessen en elk sub-proces verbinden met het front office (ERP) systeem?

KPI's voor het Optimaliseren van Productieprocessen

Meerdere potentiële en concurrerende doelen binnen de algehele productieoperatie, men moet ervoor zorgen dat elk individueel KPI of doel bijdraagt aan de algehele efficiëntie van productie. De volgende zijn potentiële productieverbeteringskansen die een kinematische simulatieoplossing kan leveren:

• Voorraadbenutting Analyse
• OEE of Hulpbronnen Toewijzing
• Arbeidstoewijzing of Productiviteitsanalyse
• Materiaalstroom en Beperkingen
• Apparatuur Uptime en Onderhoudsplanning
• Fabriekscapaciteitsanalyse en Uitbreidingsplanning
• Kwaliteitscontrole Doelstellingen; d.w.z. "6 Sigma"
• Fabrieksprestatie Zichtbaarheid; d.w.z. Dashboards
• Productie Upgrades en Apparatuuraankoop ROI Simulaties
• HR Arbeidsprestatie Tracking Training
• Planning en Productie Balanceren

Bij het werken naar operationele verbetering, is het belangrijk om de afwegingen te meten tussen de ene alternatief en een ander, of een set van andere alternatieven. Dit kan en is bereikt met statische analysetools zoals spreadsheets. Maar dergelijke "enkele staat" tools rekening niet mee met de dynamiek van typisch onderling gerelateerde productieprocessen, mensen, materialen, apparatuur, en systemen aanwezig in de meeste productieoperaties.

De Oplossing – Kinematische Simulatie

Kinematische simulatie stelt niet alleen de analyse van diverse productiescenario's en typen apparatuur toe om getest te worden voor optimale prestaties vóór het verwerven en opzetten van gezegde apparatuur. Een wijd bereik aan scenario's kan ontwikkeld en getest worden binnen dagen of weken in plaats van statische engineering, apparatuurevaluatie en aankoop, implementatie en training die maanden of jaren kan duren. Dit stelt de gebruiker in staat om te interacteren met de virtuele omgeving en te testen, "on-the-fly," alle en elke wijziging in lay-outs, processen, mensen, apparatuur, automatiseringsimplementaties, schema's, voorraadoopties, sequentiepatronen en virtueel elke wijziging die u kunt bedenken die een positieve impact kan hebben op de operatie zonder het risico en de kosten van het testen van wijzigingen in een live omgeving. Kinematische simulatie stelt de gebruiker in staat de flexibiliteit om wijzigingen in real-time te bekijken, tijd en geld te besparen. Proactieve voorspelling van toekomstige gebeurtenissen stelt de gebruiker in staat om te experimenteren met verschillende scenario's, wat proactieve en economisch voordelige besluitvorming bevordert.

OCTOPUZ is de intelligente offline robot programmerings- en #kinematische_simulatie software ideaal voor elk pad-gevoelige toepassing. Naast kinematische simulatie, nam OCTOPUZ een revolutionaire benadering voor robotische programmering door het combineren van de offline programmering van robots met de productieproces simulatie. OCTOPUZ biedt een mainstream, veelzijdige, krachtige, en effectieve oplossing voor elk robot of productiesimulatie uitdaging.

Simulatiemodel Bouwen:

Typisch een CAD lay-out, ofwel 2D of 3D van elk aantal CAD ontwikkeltools, zal geïmporteerd worden in het model voor visualisatie van arbeid en werkstroom. Vervolgens zullen processen, verbindingen/transporters, reisroutes, en andere gedefinieerde data in het model ingevoerd worden. Modellen worden grafisch gebouwd, zonder de noodzaak om code te schrijven. Dit is een belangrijk onderscheid tussen traditionele en kinematische simulatieomgevingen. Het definiëren van schema's, sequenties, processen, en dergelijke is historisch handmatig gedaan. Het is toenemend belangrijk geworden met de vooruitgang van technologie en de grotere wereldwijde concurrentie arbeidskosten, om in real-time te interacteren met het ERP order invoer (vraag) systeem om productmix, routing, en andere relevante data in te voeren in het productiemodel met het doel van processen fijn af te stellen. Simulatie stelt "Monte Carlo" voorspelling toe door meerdere productieoplossingen te testen, inclusief toevoeging, verwijdering of verplaatsing van apparatuur. Deze proactieve voorspelling stelt de gebruiker in staat om geprojecteerde scenario's te zien gebaseerd daadwerkelijk verzamelde invoerdata alsmede voorspelde. De gebruiker heeft de mogelijkheid om te interacteren met het simulatiemodel terwijl het nog loopt, wat tijd bespaart en directe feedback geeft. De gebruiker kan deze informatie dan benutten om mogelijke resultaten, voor- en nadelen van wijzigingen beter te begrijpen, en uiteindelijk de meest logische, efficiënte, haalbare en economisch voordelige koers van actie te selecteren. Geïntegreerde optimalisatieanalyse, 2D en 3D visualisatie maken onze kinematische simulatieoplossing ideaal voor onze klanten's productieoptimalisatiebehoeften.

Voordelen:

Kinematische simulatie levert direct, via geïntegreerde rapportage en scenarioanalyse, feedback op efficiëntiewinst op het aanvalspunt, alsook hoe de verandering zich door het hele systeem voortplant. Simcad stelt gebruikers in staat om te strategisch plannen hoe de operatie op zal rammen of af zal nemen op basis van veranderingen in vraag, reageren op storingen in voorziening, zowel gepland als ongepland, en hoe veranderingen in de productmix de operatie als geheel zullen beïnvloeden. Daarnaast bevoordeelt kinematische simulatie de gebruiker in termen van het toestaan van een menigte van wijzigingen aan het systeem in een virtuele omgeving waar de gebruiker niet de extensive kosten heeft geassocieerd met trial and error of de langdurige tijdrovende proces van het gebruik van excel sheets, bijvoorbeeld. Een kinematische simulatie stelt de gebruiker in staat de mogelijkheid om te controleren en optimale schema's in te stellen, live updates te krijgen voor verhoogde controle op productiviteit, alsook "what-if" scenario's uit te spelen om hulpbronnen, apparatuur, schema's en productie te optimaliseren. Kinematische simulatie stelt de gebruiker in staat relaties doorheen de productie te handhaven, om beter te begrijpen hoe verschillende veranderingen het hele systeem beïnvloeden. De gebruiker kan ook mogelijke verschillen in efficiëntie analyseren gebaseerd op automatisering versus handmatige arbeid. Het beste pad voor productie kan vastgesteld worden, om productiviteit te verhogen en niet-waarde-toevoegende tijd te verminderen. Door Futura Automation en OCTOPUZ's kinematische simulatieomgeving, kan al dit en meer gedaan worden met de begeleiding van Futura Automation.

Conclusies

Kinematische simulatie is een haalbaar en nauwkeurig hulpmiddel gebruikt in het begrijpen van huidige productiebeperkingen, het identificeren van effecten van machine- en proceswijzigingen geculmineerd in het visualiseren en communiceren van de impact van het verplaatsen van huidige naar toekomstige productieomgeving.

Voordelen en Voordelen van een Kinematische Simulatieomgeving

• Futura Automation biedt een team van hoog ervaren en gekwalificeerde engineering professionals die helpen bij het ontwikkelen van de details van een productieproces simulatie
• Futura Automation levert een reeks hulpbronnen om financiële en operationele besluitvorming te ondersteunen
• Futura Automation kan IOT en geïntegreerde MES systemen implementeren via Tulip Interfaces om een geautomatiseerde productieomgeving te complementeren
• OCTOPUZ omvat een CAD bibliotheek met meer dan 2 miljoen componenten van robot, machine en gereedschapmodellen die snel geïmporteerd kunnen worden met kinematica ingeschakeld voor proces simulatie
• OCTOPUZ biedt:
  • Realtime connectiviteit met externe databronnen om nauwkeurige berekeningen te garanderen
  • Interactieve "on-the-fly" wijzigingen aan productieapparatuur en systeemstroom
  • Robot programmering in de native fabrikanttaal (meeste grote merken) en dan kan worden gedownload naar real-world robots
  • Live updates naar het internet voor virtuele engineering review vergaderingen
  • Dynamische lean analyse voor productievoorspellingen

Kinematische simulatie voor productiemodellering is de toekomst. Futura Automation is uw getrainde en hoog bekwame engineering partner om u de weg te wijzen naar deze toekomst, helpend met alle aspecten van de productieomgeving inclusief de kosten en financiële opbrengst aspecten van het proces.