CenterLine Verhoogt Productie-efficiëntie met Virtuele Tweeling Technologie

In de militaire wetenschap is een “force multiplier” een operationeel systeem dat strategie gebruikt om de effectiviteit van bestaande wapens te verhogen. We kunnen het idee als metafoor gebruiken voor het verbeteren van de efficiëntie van engineering- en productie-informatiesystemen, van initieel concept tot lopende klantenservice.

De “wapens” van industriële automatisering worden vertegenwoordigd door een verscheidenheid aan acroniemen: CAD, CAE, PDM, PLM, SCM, MES, CMS en meer. Bijna elk productiebedrijf heeft een bepaald niveau van procesautomatisering, toch eindigen veel gesprekken over productieprocessen met de zin, “dan kopiëren we de data van de stuklijst.” Hier stopt de efficiëntieverbetering. Om onze initiële metafoor voort te zetten, productiebedrijven bezitten de wapens, maar er is geen overkoepelende strategie om ze een industriële force multiplier te maken.

We hebben toegang tot genoeg data-creatie, verzameling en beheersoplossingen over de productieruimte heen die diverse aspecten informeren van wat een product moet worden en hoe een productieproces moet werken, systeem per systeem. De volgende stap is om verder te gaan dan “moet” naar “doet.” Informatie transformeren in realtime-intelligentie is de force multiplier—de geplande prestatiedata die deze oplossingen bieden, kan informatie worden over realtime, real-world prestaties.

Strategische Informatie Frameworks

Virtuele draad en virtuele tweeling (ook wel digitale tweeling/draad genoemd) zijn twee gerelateerde concepten aan de voorhoede van deze zoektocht naar realtime-intelligentie. Als herinnering, een virtuele draad is de mogelijkheid voor gebruikers om specifieke prestaties te verbeteren door de juiste informatie aan de juiste mensen op het juiste moment te leveren. Tussenzeitig is een virtuele tweeling een constant bijgewerkte visuele weergave van een product, systeem of proces gebaseerd op real-world data.

Deze nieuwe informatie-frameworks drijven een nieuw procesmodel waarbij data gezien wordt als onderdeel van zowel een virtuele draad als een virtuele tweeling. In model-based engineering, vertegenwoordigen de draad en tweeling een strategisch framework voor het creëren van maximale waarde in het bedrijf. Beiden omvatten as-designed vereisten; validatie- en kalibratie-records; en as-built, as-operated en as-maintained data.

Virtuele draad en virtuele tweeling zijn concepten, geen specifieke producten of diensten: Je kunt niet naar je lokale integrator rennen en een virtuele draad bestellen. In plaats daarvan bieden ze oplossingen die gebruikers helpen volledig digitale systemen te creëren waarin elk individu in de organisatie alle benodigde informatie heeft in een makkelijk toegankelijk, makkelijk deelbaar systeem.

Connectiviteit is het overkoepelende doel. Veel data-gerelateerde issues komen neer op connecties en toegang, wat betekent dat bedrijven de inefficiënties die productie-operaties pesten, moeten elimineren.

Hoeveel van deze uitdagingen bestaan in jouw organisatie?

• Engineering-wijzigingen bereiken de werkvloer niet tijdig
• Geen leverancierszichtbaarheid
• Geen standaard of controle op werkinstructie-creatie
• Out-of-sync content management en controle
• Marketing creëert content met verouderde ontwerpinformatie
• Productiviteitsverlies door onnauwkeurige, onduidelijke informatie
• Geen data-toegang voor de juiste mensen.

Hoewel veel van deze issues klinken als technologie- of methodologieproblemen, beïnvloeden ze altijd de individuen in de operatie stroomafwaarts door hun vermogen om workflows te optimaliseren te belemmeren. Om operaties efficiënter te maken, moet je de systemen in gebruik verbeteren, niet proberen de mensen die ze gebruiken te “repareren”. Volledig digitale systemen dienen de behoeften van teamleden door deze connectiviteits- en data-toegangsissues te elimineren.

De Virtuele Draad

De virtuele draad—de communicatiekant van het nieuwe industriële framework—stelt verbonden datastroom in voor alle asset-informatie en gerelateerde metadata. Het idee van de virtuele draad ontstond in luchtvaartonderzoek meer dan 10 jaar geleden, toen onderzoekers bij het U.S. Air Force Research Laboratory op Wright-Patterson Air Force Base het gebruikten om model-gedreven montage op de fabrieksvloer te beschrijven. Meerdere draden strekken zich uit van het model (de gemeenschappelijke databron) naar ontwerp, inkoop, testen, productie, veldoperaties en onderhoudsteams, wat betekent dat er geen behoefte is voor enig individu in de draad om data op te vragen of te reageren op data-verzoeken met een copy/paste e-mail. De informatie is altijd “aan” en altijd toegankelijk, wat een echte enkele bron en communicatiepad vestigt voor alle partijen ongeacht silo of werkstroom.

De Virtuele Tweeling bij CenterLine

Altijd-aan, realtime toegang tot data van virtuele draden maakt een virtuele tweeling mogelijk. De draden zenden een uitgebreid overzicht van het product, combineren Stuklijst details met CAD/CAE data voor een visuele, virtuele, realtime representatie. Het vereist een tweerichtingsstroom in virtuele draden om een echte virtuele tweeling te maken, met een feedbacklus waar kalibratie, validatie, as-built en as-used data allemaal de tweeling updaten. Samen zijn de virtuele draad en virtuele tweeling de vereniging van ontwerp en data.

Bijvoorbeeld, Canadees industriële automatiseringsproces- en technologiebedrijf CenterLine Limited (Windsor, Ontario), een producer van custom geautomatiseerde letsel- en montagelijnen, had uitdagingen met dure fabrieksopstellingen, met name als het bedrijf ontwerpfouten moest corrigeren of operationele ongevallen tussen machines en menselijke werknemers in fysieke systemen die al geïnstalleerd waren, moest adresseren.

CenterLine zocht hun robotische werkcel-ontwerpen te optimaliseren en deze uitdagingen te overwinnen door digitale simulatie vóór deployement van fysieke apparatuur op fabrieksvloeren. Om dit doel te bereiken, implementeerden ze de DELMIA-oplossing op Dassault Systèmes’ 3DEXPERIENCE-platform om producten, processen en fabrieksoperaties virtueel te simuleren voor geoptimaliseerde robotbewegingen, plantlayout, materiaalstroom en ergonomie.

Sinds de implementatie van DELMIA voor elke robotische werkcel, heeft CenterLine tooling-gerelateerde issues en herwerk met tot 90 procent gereduceerd en programmeertijd op de vloer met tot 75 procent. Tijd bespaard door het simuleren van robot boogletseltijdsbanen heeft productiviteit met 15 procent verbeterd en de time-to-market voor simulatie en ontwerp met 15 tot 20 procent verkort. Als enkele bron van waarheid voor verschillende CAD-data, stelt het geïntegreerde platform leiders bij CenterLine in staat om zich te richten op dagelijkse operaties in plaats van data en producten te managen.

Wanneer alle kanalen van data verbonden zijn in een Virtuele Draad/Virtuele Tweeling framework, zijn teamleden verenigd in een strategie die beter gebruik van bestaande data maakt. In effect, winnen fabrikanten uiteindelijk een nieuwe force multiplier voor productiewaarde.