От редактора на сайта:В края на май в Москва се проведе форумът на Siemens PLM Connection, чиито основни теми бяха създаването на цифров близнак, 3D печат, интернет на нещата и повишаване на конкурентоспособността на руските продукти.

Имайте предвид, че терминът цифров близнак в рускоезични публикации също се превежда като „ цифров близнак“, и като „цифров близнак“.

Залата едва побра всички.

Пет стъпки за изграждане на дигитално предприятие

Съвременните технологии революционизират начина, по който се произвеждат продуктите. Компаниите ускоряват своите процеси, повишават гъвкавостта и ефективността и подобряват качеството. Siemens смята, че за това не е достатъчно да се съсредоточите само върху един етап от производството. Необходимо е да се вземе предвид цялата верига, от разработването на продукти до тяхното използване.

„След като създадете и оптимизирате тези процеси, можете да ги интегрирате, да свържете вашите доставчици и да получите единен холистичен подход за изграждане на вашия бизнес. Нещо повече, това ще ви даде възможност да създадете дигитален близнак на вашия бизнес, който ще ви позволи да моделирате бизнеса си, за да идентифицирате тесните места на ранен етап, като например къде възникват излишъци или къде се очакват закъснения“, каза Жан Лука Сако, директор на Маркетинг за Siemens PLM Software EMEA. - Звучи като фантазия, но вече е съвсем осъществимо. Необходими са само пет стъпки и цифровият близнак може да помогне на вашата компания.“

Първата стъпка е разработването на продукта, илюстрира Жан Лука Сако реален примередин от собствените продукти на Siemens, с максимално повторно използване на предишните му поколения и предмет на последваща проверка без физически прототипи на всички негови свойства, включително отопление, охлаждане и EMI защита. „Нашата специалност е разработването на продукти, базирано на систематичен подход, базиран на пълен с информация цифров близнак на продукта, който се съхранява в средата за сътрудничество на Teamcenter по такъв начин, че всички участници в разработката имат достъп до него“, каза той.

Втората стъпка е развитието на производствената технология, което предполага моделиране не на самия продукт, а на производствените операции. „Използвайки Plant Simulation, ние симулираме всички производствени операции дори преди да бъде създадено работното място, за да предвидим предварително всякакви трудности. И това се отнася не само за едно работно място, но и за целия завод като цяло. Това ще оптимизира материалните потоци, консумацията на енергия и ще симулира производствените процеси много преди началото на инвестицията в изграждането на цеха“, каза Жан Лука Сако и представи пример, показващ как може да се избегне опасно изкривяване на гръбначния стълб на работника по време на монтажа с помощ на модел.

Третата стъпка, подготовка и стартиране на производството, е свързана с използването на още един цифров близнак, този път за технически процеси и оборудване. Според Жан Лука Сако Siemens е единствената компания в света, която може да предложи интегриран компютърно-инженерен комплекс, който ви позволява да създадете пълен цифров близнак, който включва всички дисциплини, като механични, електрически и софтуерда тества всичко преди производство. Той подчерта важността на интегрирането на всички компоненти на такъв близнак: „В крайна сметка всичко в живота е взаимосвързано. Ние проектираме продукт, на тази основа разработваме процес, а характеристиките на техническия процес налагат изисквания за разработване на продукта.

Четвъртата стъпка – производството на продукта, също се осъществява чрез цифров близнак. Всъщност без него е невъзможно да се състави реален работен график, за да се определи например загубата на време и да се оптимизират производствените процеси. Традиционно това изискваше много хартиени инструкции, което беше неефективно и податливо на грешки, но цифровото моделиране прави възможно създаването на идеалния набор от инструкции за производство и сглобяване на продукт. Жан Лука Сако обясни, че подобно решение е комплексно, обхваща всички ресурси на предприятието, като хора, материали, инструменти, машини и с помощта на дигитален близнак ви позволява да управлявате производството. Електронна информацияпрехвърлен към оператора в този момент. когато има нужда от нея. На работното място той може да използва технологията за добавена реалност и да разбере по-добре какво трябва да направи с входящия детайл и по този начин да минимизира грешките при сглобяване. Но дори и да възникнат грешки, сравняването на реалния продукт с неговия цифров близнак ще ги елиминира. „Този ​​подход премахва стените, които винаги са съществували между дизайнерите и работниците, и по този начин прави възможно значително подобряване на качеството на продуктите“, каза Жан Лука Сако.

Петият етап - поддръжката, ще стане по-ефективен, ако използвате решение, което ви позволява да събирате и анализирате информацията, която продуктът генерира по време на своята работа.

За реализирането на тези пет стъпки Siemens предлага Digital Enterprise Software Suite, който включва Teamcenter, NX, Tecnomatix и други, който отчита процесите на производствените вериги за различни индустрии. Според Жан Лука Сако това решение показва състоянието на продукта на всички етапи – от първоначалната идея до потребителя, всичко това в една среда. В същото време на всеки етап хората използват постиженията на своите колеги, като се възползват от факта, че имат данни не само за текущия етап, но и за всички предишни и следващи.

Руските реалности

Този иновативен подход ще бъде полезен руски компании, тъй като са в същата тенденция на развитие като цялата световна индустрия. „Имаме същите проблеми като навсякъде другаде - увеличаване на сложността на продуктите. Това е характерно не само за авиационната и автомобилната индустрия, но и за цялата машиностроителна индустрия“, каза Виктор Беспалов, вицепрезидент, генерален мениджър на Siemens PLM Software в Русия и ОНД. „В допълнение се появяват нови бизнес модели, свързани с разпространението на напреднали технологии, като интернет на нещата, адитивно производство, интерфейси човек-машина, големи данни.“

Въпреки всички трудности, нашите компании създават сложни иновативни продукти, решавайки проблеми, които не са били решавани досега. Виктор Беспалов посочи няколко разработки като пример. И така, при създаването на нов транспортен самолет Ил-76 беше изградено цифрово оформление и беше внедрено единно информационно пространство, обхващащо основната организация - Конструкторското бюро на името на. Илюшин и доставчици.

При разработването на новия трактор KamAZ-5490 почти всички процеси на сглобяване бяха симулирани преди началото на производството, което съответства на концепцията на Siemens, а при създаването на новия двигател PD-14, който сега се тества, беше разработено пълното му цифрово оформление , който се използва не само в производството, но и в технологичните услуги.

В същото време, подчерта Виктор Беспалов, руските предприятия трябва да решават много проблеми. И така, поради усложняването на продуктите, те спират да работят традиционни методиразлагане на продукта. Следователно на най-ранните етапи е необходимо да се занимаваме с управление на изискванията и спазване на нормите за сертифициране.

Правенето на промени по време на фазата на разработка и след това остава предизвикателство. Това е мястото, където използването на цифрово моделиране и различни методиизчисление обаче, сложността на тази задача предполага, че има още работа за вършене. Има проблеми с управлението на ресурсите, свързани с взаимодействието между PLM и ERP.

Виктор Беспалов: „Въпреки всички трудности, повечето от нашите руски клиенти
планира да разшири използването на софтуерните продукти на Siemens PLM.”

Има и национални проблеми. Нашите компании работят не само локално, те излизат на световни пазари, защото иначе не може. Виктор Беспалов цитира данни от руски авиационен холдинг и неговите чуждестранни конкуренти, които показват, че нашата компания отделя почти два пъти повече време за фина настройка на производството, отколкото те. Според него това е сигнал за събуждане, че западните компании пускат продукти на пазара много по-бързо и руските производители трябва да се опитат да намалят тези загуби.

За да направят това, нашите компании трябва да използват технологии, които ги правят конкурентоспособни. В тази връзка Виктор Беспалов смята, че трябва да се внимава при избора на технологии: „Категорично не съм съгласен с изявленията на някои руски разработчици, появили се наскоро във връзка с политиката за заместване на вноса, в които те подчертават, че руските PLM системи са 80% отговарят на изискванията на нашите предприятия. И какво да правим с останалите 20%? Как нашите местни компании ще могат да се конкурират в такава ситуация? Как да се справим с глобалните играчи, които вече са оборудвани с модерни технологии?”.

Като отговор на тези риторични въпроси Виктор Беспалов цитира резултатите от проучване на руски клиенти, които показват. че въпреки всички трудности повечето от тях планират да разширят използването на продуктите на Siemens PLM Software.

Очевидно важна роля за това играе вниманието, което руският офис проявява към изискванията на клиентите. Освен това днес вече не говорим за дизайн на чертежи, а за функционални изисквания. На последната конференция разглеждането на изискванията на OKB im. Сухой и ASTC im. Антонов в системата NX CAD.

Тази работа продължава за други продукти, по-специално, интеграцията на системата Sinumetrik CNC и NX CAM за комбиниране на реалния и виртуалния свят е засилена, интеграцията на NX и Fibersim за авиационни програми е подобрена, системата за управление на разходите за продукти е са адаптирани към руските методологии за изчисляване на разходите и са интегрирани системите Teamcenter и Test Лаборатория за процес на проверка на изискванията от край до край.

Тази тема тревожи руските потребители. И така, Майкъл Ребрух, директор по разработката в NX, беше попитан от залата за това как можете да съобщите своите опасения на разработчиците на NX и да повлияете на развитието. На което той отговори, че компанията продължава да си сътрудничи с клиенти в Русия, като се вслушва в желанията и ги взема под внимание: „За нас е важно да разберем как работят, къде изпитват трудности и тогава ще се опитаме да помогнем. ” От своя страна Виктор Беспалов обеща веднага след форума да продължи работата с клиентите по дефиниране на изискванията и създаване на план за тяхното изпълнение в следващи версиипродукти.

Отделено е внимание и на темата за създаване на прототип на стандартно решение. „PLM не е евтина технология, така че клиентите се интересуват от бърза възвръщаемост. В тази връзка през последните четири години усилията ни бяха насочени към намаляване на сроковете за изпълнение“, каза Виктор Беспалов.

Вече са създадени специални предварително конфигурирани модели на данни, NX шаблони за поддръжка на ESD, шаблони за процеси за управление на промените, библиотеки за стандартни части, материали, технологични ресурси и др., разработена е методология бърз обядв действие. Според оценки на Siemens и данни от пилотни проекти времето за внедряване може да бъде съкратено наполовина поради факта, че почти 80% от работата се покрива от стандартно решение, а само 20-30% се отчитат, като се вземат предвид спецификите на клиента.

В допълнение, по време на внедряването на индустриалния подход, обявен преди няколко години, Siemens промотира в Русия набор от предварително конфигурирани решения за индустрията на Catalyst, които включват най-добри практики и основни процеси за различни индустрии, като корабостроене, автомобилостроене, машиностроене, електроника, енергетика и др. Според Виктор Беспалов тези решения позволяват въвеждането на нови решения в съществуващите процеси по такъв начин, че да се преодолее пропастта между напредналите технологии и това, което предприятието реално използва.

Изказванията на руски клиенти показаха как прилагаме изброените технологии на Siemens. И така, Василий Скворчук, ръководител на ИТ отдела на Ural Locomotives LLC, каза, че при стартирането на ново производство на електрически влакове Lastochka е решено да се създаде в предприятието интегрирана системаавтоматизация, включително Teamcenter, NX CAD/CAM/CAE от Siemens, руско-беларуската ERP система Omega (руско-беларуска) и 1C: Manufacturing Enterprise Management.

Василий Скворчук: „Сега в интегрирания корпоративна системаима около 1100 служители"

Ural Locomotives LLC, съвместно предприятие със Siemens, е създадено през 2010 г. „От този момент нашият завод започна да се развива бързо информационни технологии”, - каза Василий Скворчук и добави, че сега около 1100 души работят в интегрираната корпоративна система, а ръководството може да следи напредъка на работата на панела на мениджъра, който получава цялата основна информация. Благодарение на тази система всички подразделения имат достъп до един източник на актуална информация, необходима за производството на висококачествено оборудване за Lastochka.

Компанията планира да използва триизмерно електронно продуктово оформление за детайли, обработвани на CNC машина. Вече е реализиран пилотен проект.

Авиационният завод в Улан-Уде, който разработва и произвежда хеликоптери Ми-8, също преминава към електронно оформление на продукта. CIO на завода Максим Лобанов говори за два проекта за организиране на цифров процес на технологична подготовка на производството въз основа на оригиналната проектна документация под формата на електронно оформление.

Първо за новия модел хеликоптер е реализиран проектът End Beam, при който са създадени такелажът и самият лъч, а след това проектът Cargo Floor, изработен изцяло по безхартиена технология. Като част от този проект беше разработен процесът на сглобяване на инструментална екипировка, което позволи да се повиши точността на сглобяването и да се намали времето.

Според Максим Лобанов, във връзка с прехода към безхартиени технологии, стана необходимо да се интегрира системата Teamcenter PLM със системата за планиране, използвана в завода, както и да се създаде модерна информационна система, която да донесе цифровото оформление на всяко работно място.

Чужди примери

От гледна точка на глобалната конкуренция е интересно да се види как се развива цифровата трансформация в чуждестранните предприятия. Например Konecranes, компания, която произвежда и обслужва кранове и друго подемно оборудване, започна своя път на хармонизиране на своя подход към цифровизацията през 2008 г.

„Производство и обслужване е интересна комбинация за получаване максимален ефект, трябва да съберете тези елементи заедно. Имаме около половин милион единици оборудване в експлоатация и дигитализацията е много важна тук“, обясни Мати Лето, директор „Продукти и инженерни процеси“ в Konecranes.

По думите му първо са били дефинирани процесите, а след това е започнало търсенето на решение за осигуряване на тези процеси по такъв начин, че системите да продължат да работят в бъдеще дълги години. Съставен е списък с платформи, включително ERP, CRM и др., но компанията смята PLM системата за най-важна от гледна точка на дългосрочна устойчивост, тъй като съдържа информация за продуктите. Изборът падна върху Teamcenter.

Към момента част от системите са внедрени, останалите са в процес на внедряване. Междувременно Konecranes преминава към следващото ниво на дигитализация, като използва IoT технология за автоматизиране на поддръжката на оборудването и рационализиране на други процеси. За целта е създаден портал за обмен на информация между компанията, партньори и клиенти.

Проектът IoT в Konecranes стартира успешно. Повече от 10 хиляди единици оборудване са свързани към мрежата. „PLM-системата значително увеличава стойността на Интернет на нещата, т.к Данните за продуктите, заедно с данните за мониторинг на оборудването, ви позволяват бързо да вземате информирани решения“, сподели своя опит Мати Лето. Вярваме, че Интернет на нещата е нов моделза бизнеса, който държи бъдещето.“

Цифровият близнак като основа за бъдещо производство

Продължаващата индустриална революция трансформира бизнеса, поставяйки трудни предизвикателства пред предприятията. Процесите на развитие се променят, например чрез използването на краудсорсинг и системно-ориентиран подход към дизайна, а в областта на производството се извършват промени чрез използването на адитивно производство, модерни роботизирани системи и интелигентни инструменти за автоматизация.

„Създаването на дигитален близнак за управление на жизнения цикъл на цялата производствена система позволява на предприятията да достигнат ново ниво на иновации“, каза Робърт Мешел, старши директор на Siemens PLM Software за софтуерна стратегия за производствен инженеринг, и каза, че действайки в тази посока, компанията развива посоката на производствения инженеринг и дигиталното производство. „Няколко иновации, върху които в момента работим, преодоляват пропастта между дизайна и производството“, каза Робърт Мешел.

Освен това все повече се използват роботи, които сега са много по-гъвкави от преди. 3D принтирането, което доскоро се смяташе за подходящо само за създаване на прототипи, започва да се използва в реално производство. Като доказателство Робърт Мешел цитира конкретни примериот космическата, корабостроителната, инженерната и автомобилната индустрия, които показват, че това е радикално ускорение: „Ние актуализираме нашите продукти, за да дадем на клиентите възможност да използват тази технология.“

Друг обещаващ усъвършенстван подход е виртуалното пускане в експлоатация с помощта на интегриран уред. Според Робърт Мешел всичко това показва, че в основата на бъдещото производство ще бъде симулацията на реалността, а важна предпоставка за това е дигитален близнак – модел с висока степендетайл.

Също така е важно използването на цифров близнак да ви позволява да интегрирате изчисления и пълномащабни тестове, както и модели и данни. Според Wuter Dehandshutter, CTO, Siemens PLM Software, предизвикателството тук е да се използва максимално информацията, генерирана на различни етапи, и да се свърже заедно, но сега има редица етапи, в които инженерната информация се произвежда изолирано.

Woeter Dehandshutter: „Използването на цифров близнак позволява интегрирането на изчисления и полеви тестове“

Той показа, че този проблем може да бъде решен чрез използване на цифров близнак, анализиране на продукта на най-ранните етапи чрез виртуални тестове, управление на този близнак и повишаване на нивото на детайлност и точност, така че тестовете на място да могат да се съсредоточат върху удовлетворяването на изискванията, а не върху намирането решения.

Като пример Wuter Dehandshutter цитира корпорацията Irkut, която приложи този подход при проектирането на самолета MS-21, използвайки продуктите LMS Imagin.Lab и LMS Amesim за изчисляване на поведението на системата. В същото време бяха моделирани не само отделни части, но и цялостното взаимодействие на системите, което направи възможно още на етапа на проектиране да се провери как ще се държи целият самолет и, според Иркут, да се намали създаването на най-сложните модели пет пъти в сравнение с използваното преди това решение.

Какво е новото в NX 11

Популяризирайки концепцията за цифровия близнак, Siemens не забравя за своите основни продукти. Майкъл Ребрух, инженерен директор за NX, Siemens PLM Software, представи някои от новите функции, идващи през август с NX 11 и ноември с NX 11.01.

Една новост обаче вече е налична. Безплатно е мобилно приложение Catchbook, предназначен за развитие. „Чрез рисуване на скица със свободна ръка на таблет, резултатът от която се преобразува в геометрия, можем да добавяме размери и да контролираме позиционирането на скиците. Възможно е също така да направите снимка с мобилен телефон и да използвате тази система, за да проучите възможностите на този проект“, обясни Майкъл Ребрух.

Майкъл Ребрух говори за новостите в NX 11

Заедно с NX 11 ще бъде пуснат нов продукт, Converging Model, който ви позволява да комбинирате прецизна геометрия и лицево базирано клетъчно представяне в един модел. Според Майкъл Ребрух, клиенти, които вече са се срещали с него, казват, че той е променил начина, по който работи, така че моделът да може да се използва при проектиране, тестване и нови методи като 3D печат и хибридно производство.

NX 11 ще включва и новото решение Lightworks Iray+ на Nvidia, задвижвано от технологията Iray на Nvidia, за изобразяване на фотореалистични изображения и включване на библиотека от материали и сцени.

В допълнение, NX 11 ще може да сканира и качва огромни облаци от точки в системата и да взаимодейства с тях точно както в реалния свят, за да проектира в контекста на физическата среда.

В NX 11.01 ще бъде внедрен нова технологияоптимизация на топологията, предназначена за създаване на повърхности със сложна форма, оптимизиране на формата, масата, използваните материали, размерите и топологията на структурите, като същевременно поддържа функционирането на частта. Очаква се това да подобри взаимодействието с адитивното производство. -->

Съвсем наскоро Герман Греф, президент на Сбербанк, каза, че след 5 години изкуственият интелект ще замени много хора: 80% от решенията ще се вземат от машини и това ще доведе до факта, че десетки хиляди хора ще загубят работата си.

Експертът по машинно обучение и изкуствен интелект Педро Домингос отива още по-далеч: той предполага, че хората ще придобият компютърен психологически модел на своята личност. Каква ще бъде тя?

Секс, лъжи и машинно обучение

Дигиталното бъдеще започва с осъзнаването, че когато взаимодействате с компютър, независимо дали е вашият собствен смартфон или сървър на хиляди километри, вие го правите на две нива всеки път. Първият е желанието веднага да получите това, от което се нуждаете: отговор на въпрос, продукт, който искате, нова кредитна карта. На второ ниво, стратегическо и най-важно, разказвате на компютъра за себе си.

Колкото повече го учите, толкова по-добре ще ви служи или манипулира.

Какъв модел на вашата личност искате да предложите на компютъра? Какви данни могат да му бъдат дадени, за да изгради този модел? Тези въпроси трябва да се имат предвид винаги, когато взаимодействате с алгоритъм за машинно обучение - точно както когато взаимодействате с хора.

цифрово огледало

Помислете за всички ваши данни, които се съхраняват във всички компютри по света. Това са имейли, документи на MS Office, текстови съобщения, туитове, акаунти във Facebook и LinkedIn, хронология на търсенията в интернет, кликвания, изтеглени файлове и поръчки, кредитна история, данъци, телефонни и медицински досиета, информация за шофиране, записана в бордови компютърна вашия автомобил, карта на движенията, регистрирани от вашия мобилен телефон, всички снимки, които някога сте правили, кратки появи на запис на охранителна камера.

Ако бъдещият биограф имаше достъп само до този „изпускател на данни“ и нищо друго, каква картина щеше да има? Вероятно доста точно.

Представете си, че сте взели всичките си данни и сте ги дали на истинския главен алгоритъм на бъдещето, който вече има знания за човешкия живот, на които можем да го научим. Той ще изработи вашият модел и можете да го носите на флашка в джоба си. Разбира се, това ще бъде чудесен инструмент за самонаблюдение - как да се погледнете в огледалото. Но огледалото щеше да е цифрово и да показва не само външния ви вид, но и всичко, което може да се научи, като ви гледа. Огледалото можеше да оживее и да говори.

Предимства на цифровия близнак

Какво бихте искали да правите, какви задачи да поверите на вашата дигитална сродна душа? Вероятно първото нещо, което бихте искали от вашия модел, е да я инструктирате да преговаря със света от ваше име: пуснете я във киберпространството, така че тя да търси всякакви неща за вас.

От всички книги на света тя ще препоръча дузина, които ще искате да прочетете първо, и съветът е толкова дълбок, че Amazon дори не може да мечтае. Същото ще се случи с филми, музика, игри, дрехи, електроника, каквото и да е. Разбира се, вашият хладилник винаги ще бъде пълен. Моделът ще филтрира вашия имейл, гласова поща, новини във Facebook и Twitter и когато е подходящо, ще отговаря вместо вас.

Тя се грижи за всички досадни дребни неща модерен животкато проверка на сметки по кредитни карти, обжалване на грешни транзакции, планиране на вашия график, подновяване на абонаменти и подаване на данъчни декларации. Тя ще избере лекарството за вас, ще се консултира с вашия лекар и ще го поръча в онлайн магазина.

Моделът ще ви каже кой харесвате. И след като се опознаете и харесате, вашият модел ще се обедини с модела на вашия избраник и ще избере ресторанти, които и двамата да харесате. И тук става наистина интересно.

Общество модел

В много бързо наближаващото бъдеще вие ​​няма да сте единственият човек с „дигитална половина“, който управлява вашите поръчки денонощно. Подобен модел на личност ще се появи във всеки и моделите ще общуват помежду си през цялото време.

Ако търсите работа и една компания има X служители, тогава нейният модел ще интервюира вашия. Техният "разговор" в много отношения ще прилича на истински, "жив" - вашият модел ще бъде добре инструктиран, например няма да издава негативна информация за вас - но целият процес ще отнеме само част от секундата .

В света на главния алгоритъм „моите хора ще се свържат с вашите“ ще се превърне в „моята програма ще се свърже с вашата програма“. Всеки човек ще има свита от ботове, предназначени да направят пътя му по света по-лесен и по-приятен. Сделки, преговори, срещи - всичко това ще бъде организирано, преди да си мръднете пръста.

Вашата цифрова сродна душа ще бъде като сервоуправление: животът ще върви там, където искате, но с по-малко усилия от ваша страна.

Това не означава, че ще се окажете във „филтърен балон“ и ще видите само това, което гарантирано ще ви хареса, без никакви изненади. Дигиталният човек ще бъде много по-умен, ще бъде инструктиран да остави място за случайността, да ви позволи да се докоснете до нови преживявания, да търсите щастливи случайности.

С подобряването на моделите взаимодействието ще става все по-подобно на това, което би се случило в реалния свят, но ще се случва in silico и милион пъти по-бързо. Киберпространството на утрешния ден ще се превърне в много обширен паралелен свят, който ще избере всичко най-обещаващо, за да опита в реалността. Това ще бъде като ново, глобално подсъзнание, колективното „Идентификация“ на човечеството или „То“.

Днешният свят е забележителен с факта, че теориите за ума започнаха да се появяват в компютрите. Засега тези теории са все още примитивни, но се развиват бързо и ще трябва да работим с тях не по-малко, отколкото с други хора, за да получим това, което искаме.

Въз основа на материалите на книгата "Върховният алгоритъм"

Има по-добър начин. Идентифициране на начини за подобряване на ефективността на процесите на проектиране и технологично проектиране

Аарон Френкел, Ян Ларсен

Производството на продукти несъмнено е най-важната част от всички процеси в жизнения цикъл. На този етап идеите се превръщат в реалност. Нещо повече, без координиран процес на проектиране и производство, който да гарантира успешно сглобяване в цеха, идеите ще останат само красиви рисункиили не е изпълнено напълно. В продължение на много години методите за проектиране и разработване на технологични процеси остават непроменени, запазвайки всички традиционни недостатъци, които водят до увеличаване на разходите и времето. Имайки предвид, че днес иновациите са станали жизненоважни за оцеляването на машиностроителните предприятия, Siemens PLM Software анализира предпроизводствените процеси, за да идентифицира начини за тяхното допълнително оптимизиране. В тази статия Аарон Франкел, старши директор маркетинг за машинни решения, и Ян Ларсон, старши директор маркетинг за Европа, Близкия изток и Африка в Siemens PLM Software, обсъждат кои източници на неефективност трябва да бъдат премахнати, за да се внедри концепция за „дигитален близнак на продукта“ и как това ще се отрази на начина, по който се произвеждат продуктите.

красива симфония

Ако попаднете в модерна фабрика, ще видите невероятна симфония от човешки труд, роботи и машини, движение на материали и части – всичко това се извършва с точност до секунда, за да бъде в крак с графика. Картината е просто фантастична.

Но зад кулисите ще видим остарели процеси на проектиране и технологична подготовка на производството. Няма да критикуваме никого. Разработването на продуктов дизайн не е малко постижение само по себе си. Дизайнът може да бъде много предизвикателна задача. В някои случаи даден продукт се състои от милиони части и хиляди служители и партньори работят за създаването му, често по целия свят. Освен това критични индустрии като електрониката (по-бързи процесори, миниатюризация), автомобилостроенето (екологични и намаляване на емисиите) и космическата индустрия (екологични и композитни материали) непрекъснато се стремят да оптимизират и ускорят процеса на създаване на нови продукти. Като се има предвид високата сложност на задачите, които трябва да бъдат решени, нежеланието да се отклони от доказаните на практика предпроизводствени процеси е съвсем разбираемо. Нашите клиенти обаче съобщават за често срещани проблеми с дизайна и производството на продукта, които в някои случаи водят до скъпи забавяния.

Често срещани проблеми

Една от най-сериозните трудности, които виждаме е, че дизайнерите и технолозите използват различни системи. На практика това води до факта, че дизайнерите прехвърлят своите разработки на технолози, които се опитват да създадат технологични процеси в компютърни системина които са свикнали. При този сценарий - и той се случва много често - има десинхронизация на информацията, което затруднява контролирането на ситуацията. В допълнение, вероятността от грешки се увеличава.

Редовно възникват проблеми при разработването на етажни планове на магазини. Причината за това е, че оформленията обикновено се създават под формата на 2D етажни планове и чертежи на хартия. Това е дълъг и трудоемък процес. 2D чертежите са важна част от процеса, но те нямат гъвкавостта, от която се нуждаете. Често се случва пренареждането на оборудването в работилницата да не е фиксирано на чертежа. Проблемът се изостря особено при работа на бързо променящи се пазари (напр. битова електроника), които изискват постоянно разширяване и модернизиране на производствените системи. Защо? Тъй като на двуизмерните оформления им липсва интелигентност и асоциативност. Те пречат на технолозите да знаят точно какво се случва в цеха и да вземат бързо интелигентни решения.

След създаването на оформлението се разработва технологичен маршрут. По правило след това преминава контролния етап. Тук се крие друга съществена пречка пред растежа на ефективността. Технолозите обикновено трябва да изчакат, докато оборудването бъде инсталирано, за да оценят работата на оборудването. Освен това, ако характеристиките са по-ниски от очакваните, тогава е твърде късно да се разработи алтернативна технология. Нашият опит показва, че тази ситуация води до значителни забавяния.

И накрая, клиентите съобщават за още два проблема в края на предпроизводствения цикъл. Това е оценка на изпълнението на отделните операции и на целия технологичен процес като цяло.

Поради високата сложност на съвременното производство и често липсата на координация между различните системи за проектиране на процеси, не е лесно да се определи кои операции или производствени зони причиняват забавяния в цялата линия. А когато става дума за реално производство на продукт, клиентите съобщават, че обикновено е изключително трудно да се оцени производителността и степента на съответствие на реалните процеси с планираните. И отново проблемът е високата сложност, както и липсата на обратна връзка между производство, дизайнери и технолози.

Цифров близнак

Цифровият близнак е виртуално копие на реален обект, който се държи точно като реалния обект. Без да навлизаме в техническите детайли на нашите продукти тук, достатъчно е да кажем, че нашите инструменти за управление на жизнения цикъл на продукта (PLM) предоставят пълна цифрова платформа. Той поддържа използването на цифрови близнаци, които точно моделират цялостния дизайн на продукта и производствените процеси.

Какво означава всичко това на практика? Нека отново да разгледаме горните стъпки и да покажем основните функции, предоставени от новия подход.

Строителство

NX (и други CAD системи) създава модел на продукта и го изпраща до Teamcenter в 3D JT формат. За секунди приложението създава хиляди различни дизайни на виртуални продукти, които точно съответстват на действителния продукт. В същото време, за идентифициране на потенциални проблеми се използват технологии за обработка на големи данни, дизайн и технологична информация (PMI), съдържаща се в моделите (допуски, съвпадения, връзки между части и възли), както и основно описание на технологичния процес. Този подход вече е тестван на практика при създаването на нашата компания електронни продукти. Например, успяхме незабавно да определим, че отворите с резба на видео изходния конектор не съвпадат точно с отворите за винтове на печатната платка. Ако грешката беше останала неоткрита, това щеше да доведе до гаранционни претенции от страна на клиентите: конекторът можеше да се разхлаби от печатна електронна платка. Ранното идентифициране на грешки в дизайна спестява значително време и пари, както при разработването на технологии, така и при производството.

Проектиране на технологични процеси

Дигиталният близнак подобрява сътрудничеството между дизайнери и технолози, оптимизира избора на местоположение и технология на производство, както и разпределението на необходимите ресурси. Помислете за пример за извършване на промени в процеса на изграждане. Използвайки нашия софтуер, инженерите по процесите, въз основа на новата спецификация на дизайна, добавят нови операции към работния 3D модел на процеса. Възможно е да се симулира всяка производствена система от всяка точка на света: да речем, технолози в Париж подготвят производство в завод в Рио. С информация за времето за всяка добавена операция технолозите проверяват дали новото технологично трасе отговаря на зададените показатели за изпълнение. Ако това не е така, тогава технологичните операции се подменят или пренареждат. След това отново се извършва числено моделиране, докато избраният технологичен маршрут отговаря на изискванията. Новият работен процес е незабавно достъпен за всички разработчици за одобрение. Ако се установят проблеми, дизайнерите и технолозите работят заедно, за да ги отстранят.

етажни планове на магазини

Когато работите върху оформления, препоръчваме да създадете цифров близнак, съдържащ механично оборудване, системи за автоматизация и ресурси и ясно свързан с цялата „екосистема“ на дизайна и технологичното предварително производство. С помощта на набор от PLM инструменти технологичните операции могат да се сменят чрез плъзгане и пускане. Също толкова лесно е разполагането на оборудване и персонал на производствената линия и симулирането на нейната работа. Много е просто, но в същото време изключително ефективен методсъздаване и редактиране на технологични процеси. Когато се правят промени в дизайна, които изискват нов промишлен робот, специалистите по числена симулация проверяват например дали е възможно да се инсталира робот с такъв размер, без да се удари в конвейера. Дизайнерът на магазинния план прави необходимите корекции и изготвя известие за промени, въз основа на което отделът за покупки закупува ново оборудване. Този анализ на последствията от направените промени ви позволява да избегнете грешки и, ако е необходимо, незабавно да уведомите доставчиците.

Контрол на технологичните проектни решения

Във фазата на контрол се използва цифров близнак за виртуална проверка на процеса на сглобяване. Виртуалното моделиране и количествен анализ ви позволява да оцените всички фактори, свързани с ръчния труд при сглобяването, и да идентифицирате проблеми като неудобна поза на работника. Това позволява да се избегнат умората и нараняванията, свързани с работата. Въз основа на резултатите от симулацията се създават обучителни видеоклипове и инструкции.

Оптимизация на производителността

Цифровият близнак се използва за статистическо моделиране и оценка на проектираната технологична система. С него е лесно да се определи дали трябва да се използва ръчен труд, роботи или комбинация от роботи и работници. Всички процеси могат да бъдат симулирани числено, до консумацията на енергия на една машина, за да се оптимизира технологията, доколкото е възможно. Анализът показва колко части се произвеждат при всяка операция. Това гарантира, че производителността на действителната производствена линия ще съответства на целта.

и реални светове. Това ви позволява да сравните дизайнерския проект с действително произведения.
продукт. Фигурата показва как се прилагат технологиите за големи данни
за събиране на текуща информация за качеството на продукта, която се предава за анализ
към цифров близнак, съхраняван в Teamcenter

Производство на продукти

Цифровият близнак осигурява обратна връзка между реалния и виртуалния свят, което ви позволява да оптимизирате производствените процеси на продукта. Технологичните инструкции се прехвърлят директно в цеха, където операторите на оборудването ги получават заедно с видеоклипове. Операторите предоставят производствени данни на дизайнерите (като разстоянието между два винта на панела), докато други автоматизирани системи събират данни за производителността. След това се прави сравнение на дизайнерския проект и действително произведения продукт, като отклоненията се идентифицират и отстраняват.

Нови подходи в работата

Използването на дигитален близнак, който е точно копие на реален продукт, помага за бързо идентифициране на потенциални проблеми, ускорява подготовката на производството и намалява разходите. В допълнение, наличието на цифров близнак гарантира възможността за производство на продукт, проектиран от дизайнери; всички технологични процеси се поддържат актуални и синхронизирани; разработените технологии се оказват работещи, а производството функционира точно по план. Цифровият близнак ви позволява да тествате как новите технологии могат да бъдат интегрирани в съществуващи производствени линии. Това елиминира рисковете, свързани със закупуването и инсталирането на оборудването.

Машиностроенето е един от най-напредналите отрасли на световната индустрия, където отдавна се използват доказани в практиката, но остарели подходи за технологична подготовка на производството. Време е да внесем духа на иновациите, който проправя пътя за успех в разработването и производството на продукти. Време е да опитате нещо ново!

23 юни 2017 г. Създаването на 3D Digital Twin е включено в списъка със стандартни функции на Winnum®, платформа за индустриалния интернет на нещата. Сега в Winnum® създаването на 3D цифрови близнаци е толкова лесно, колкото свързването на сензори.

"Дигитален близнак" - компютърно представяне на конкретен физически продукт, група продукти, механичен или технологичен процес, който напълно повтаря всичко, което прави неговият физически прототип, от движения и кинематика, до представяне на неговата физическа среда и текущи условия на работа, включително движещи се течности и газове. Цифровият близнак действа като посредник между физическия продукт и важна информация за него, като данни за работа или поддръжка. Сега с помощта на Winnum за всякакви производствени системи е пълноправен Обратна връзкавъз основа на събиране на данни от реалния свят и прехвърляне на тези данни в цифровия свят.

Какво е 3D Цифров близнак?

3D Digital Twin е 3D компютъризирано представяне на определен физически продукт, продуктова група, механичен или производствен процес, който включва повече от просто 3D геометрия, спецификациии текущи параметри на работа, но и други важна информация - околен святи условия на работа, техническо състояние и време на работа, взаимодействие с други обекти, прогнозни аналитични данни, включително отказ и прогнозиране на отказ. Цифровият близнак може да бъде както опростен, така и много подробен и да отразява широк диапазон от най-много различни характеристикикакто самият продукт, така и технологичните и производствени процеси.

Наличието на триизмерен цифров близнак помага за организиране на връзката на продукта с обектите, свързани с него, софтуер, отговорен за управлението на продукта, наблюдение на работното състояние и работния процес и др. 3D Digital Twin е особено ценен, когато най-точно представя действителното състояние и производителност на своя физически прототип. Колкото и прецизни, детайлни и сложни да са действията на етапите на проектиране, симулация и предварително производство, в реалния живот по правило процесите протичат малко по-различно и цифровият близнак е в състояние да действа като мост към необходимата информация за действителната работа на продуктите. Тази информацияможе да се използва по много начини, например за оценка на тесните места, възможности за подобрения и промени, потвърждаване на осъществимостта на промените и т.н. Освен това, тъй като Digital Twin е триизмерен обект, работата с него е много по-разбираема за човек, отколкото работата с всякакви таблици или графики. 3D Digital Twin ви позволява да гледате вътре в реален физически обект директно по време на работа, без да е необходимо да спирате оборудването и да отваряте панели, които блокират достъпа до възли, които изискват проверка.

Уникалната функционалност на Winnum позволява на нашите клиенти да създават и управляват 3D цифрови близнаци чрез свързване на информация, която идва от физически обекти и реални процеси с информация, която е създадена в различни системикомпютърно проектиране (CAD). Winnum поддържа зареждане на 3D CAD модели в неутрални формати като STL, VRML и OBJ, директно изтегляне е налично за Blender и Collada. Наличието на готови 3D библиотеки от роботи, оборудване, сензори и други геометрични обекти допълнително ускорява и опростява процеса на създаване на Digital Twins, дори и за онези компании, които не могат да се похвалят с напълно дигитализирани продукти в 3D.

3D сцени и интелигентни цифрови близнаци (Smart Digital Twin)

Всеки цифров близнак отговаря на един конкретен елемент. Тоест, ако една компания използва 100 единици оборудване или произвежда стотици хиляди продукти, тогава всяка част от оборудването/продуктът има свой собствен Digital Twin. Уникалните възможности на Winnum за големи данни ( голяма информация) помогнете да работите с толкова много цифрови близнаци за решаване ежедневни задачии осигуряват висока производителност на системата независимо от техния брой.

3D сцените се използват за обединяване на цифровите близнаци и получаване на представа за тяхната цялостна производителност и производителност, цялостна вариация въз основа на работната среда и др. 3D сцените в Winnum не са просто 3D среди, както е обичайно в системите за компютърно проектиране. 3D сцени в Winnum е възможността за създаване на пълноценен 3D свят с широк набор от инструменти за работа със светлинни източници (включително Raytracing, огледални изгледи, мъгла, интензитет, прозрачност), текстури (включително динамични текстури с видео поток), персонализирани камери и механизми за взаимодействие с 3D обекти (избиране на обект, щракване върху обект, прехвърляне на контролно действие).

Всички действия на 3D сцената и всички инструменти за работа с 3D Digital Twin са достъпни изключително в уеб браузъра.

Относно компаниятаСигнум

Signum е глобален доставчик на решения за индустриалния интернет на нещата (IIoT). Решенията на компанията спомагат за трансформирането на процеса на създаване, експлоатация и поддръжка на продукти, използвайки технологиите за индустриален интернет на нещата (IIoT). Следващото поколение платформа Winnum™ дава на компаниите инструментите, от които се нуждаят, за да уловят, анализират и генерират допълнителна стойност от големите данни, генерирани от техните свързани компютърна мрежаконтролери, сензори, сензори, продукти и системи.

Все повече компании проявяват интерес към темата за дигитализация на производството. Организаторите на обл научно-техническа конференция„Дигитализация на производствените процеси. Използването на индустриален софтуер за изграждане на дигитални предприятия”, който наскоро се проведе в Самара.

Той е иницииран от групата компании SMS-Automation, известна като универсален интегратор, специализиран в създаването и поддръжката на системи за индустриална автоматизация, съвместно с отдела за цифрово производство на Siemens, един от най-големите концерни в света в областта на автоматизацията и електротехниката продукти, с които самарските разработчици са свързани с повече от две десетилетия ползотворно сътрудничество.

Форум на производители и разработчици информационни системис подкрепата на Министерството на промишлеността и технологиите на Самарска област. Неговите специалисти многократно са отбелязвали успехите на групата компании в областта на индустриалната автоматизация и изграждането на големи информационни системи.

Представители на индустриални предприятия от Самарска област бяха запознати с концептуалните основи и специфичните инструменти за изграждане на ефективно цифрово производство. Индустриалната автоматизация е само част от цифровизацията или дигитализацията, както още я наричат. Дигитализацията е автоматизация на процесите във всичко кръговат на животапродукти, оборудване, предприятия. В него се вписва и проектът, и функционирането му, и модернизацията.

Голям интерес сред участниците в конференцията предизвика докладът на Андрей Сидоров, председател на борда на директорите на групата компании SMS-Automation, „Индустриалният софтуер като инструмент за цифровизация“. „Ние сме на ръба на интелектуализацията на системите за управление“, каза Андрей Сидоров (на долната снимка). - Сега производителите на оборудване на Запад променят модела на производство. Оборудването започва да има цифров близнак. Промяната в бизнес модела ще доведе до факта, че цифровият близнак ще бъде важен фактор при избора на доставчик.“

Дигитализацията е, наред с други неща, разработването на ситуации върху виртуални цифрови модели, което ви позволява да спестите огромни суми пари. Siemens вече е на своята площадка за дигитализация, без да чака пристигането на машина за производство на части, след като получи нейния виртуален образ, свързва виртуални роботи към нея и започва отстраняване на грешки в технологичните процеси, без да губи време.

Повдигнатите от експертите теми, свързани с използването на специфични инструменти за дигитално производство, се възприеха с интерес от участниците в конференцията и предизвикаха много въпроси и дискусии. В допълнение към докладите, вниманието на гостите на конференцията беше привлечено от демонстрационни щандове с практически примери за прилагане на принципите на цифровизацията в реалностите на системите за управление на индустриални процеси в Русия. Специално внимание на конференцията беше отделено на проблемите информационна сигурност модерни системиавтоматизация. Запознаването с актуалните тенденции в развитието на предприятията в рамките на концепцията Industry 4.0, според експертите, може да се превърне в допълнителен инструмент в процеса на повишаване на конкурентоспособността в ерата на Industry 4.0.