A all Dylunio Digidol ac Efelychu ar gyfer Llinellau Cynhyrchu Clyfar Wella Effeithlonrwydd Ffatri?

Ydy, gall. Mae dylunio a efelychu digidol ar gyfer llinellau cynhyrchu clyfar yn caniatáu i beirianwyr ddatblygu a phrofi llinell ar y sgrin cyn prynu neu osod offer. Gallant ddarganfod gorsafoedd araf, cadarnhau cyrhaeddiad robotiaid, profi rhesymeg PLC a chymharu cynlluniau mewn amgylchedd dim risg. Mae'r gwaith hwnnw'n dileu ail-weithio, yn byrhau cychwyn ac yn lleihau amser segur annisgwyl. Ond nid yw'r gwobrau'n sicr. Mae angen data cadarn, modelau da, a phobl hyfforddedig arnynt. Yn y traethawd hwn byddaf yn disgrifio sut mae'r strategaeth hon yn gweithio, ble mae'n talu ar ei ganfed, sut mae'n cymharu â threialon ffisegol a sut i ddechrau heb wastraffu arian.

Deall Dylunio Digidol ac Efelychu mewn Llinellau Cynhyrchu Clyfar

Beth sy'n cael ei gynnwys mewn Dylunio Digidol

Llinellau cynhyrchu clyfar: mae dylunio a efelychu digidol yn galluogi peirianwyr i ddatblygu llinell gynhyrchu ar sgrin gyfrifiadur cyn iddynt hyd yn oed adeiladu peiriant. Maent yn modelu offer, gosodiadau, cludwyr ac ardaloedd gweithredwyr mewn 3-D. Mae'r modelau hefyd yn nodi ble mae angen i bobl fod a pha orsaf fydd yn gweithio i ddechrau. Mae'r modelau hyn yn cael eu cychwyn gyda data CAD a llyfrgelloedd offer gwerthwyr. Bydd pob addasiad i'r cynllun yn cael ei sylwi ym mhobman gan fod popeth mewn un set ffeiliau gyffredin. Mae'r modd hwn yn caniatáu i dimau ganfod problemau gofod a llwybr yn gynnar, yn hytrach nag ar ddiwrnod dosbarthu.

Sut mae Efelychu ac Efeilliaid Digidol yn Gweithio

Pan fyddwch chi'n gwneud efelychiad o rywbeth, mae'r model yn ymddwyn mewn modd penodol. Mae'n cadw cofnod drwy gydol amser o'r rhyngweithiadau rhwng rhannau, offer a phobl, gan nodi ble mae pobl yn aros a ble mae gorsafoedd yn wag. Gellir defnyddio modelau robotiaid hefyd ar gyfer gwirio gwrthdrawiadau a chyrhaeddiad. Mae efeilliaid digidol yn mynd â hyn gam ymhellach ac yn aros wedi'u cysylltu â'r system ffisegol trwy ddata, yn gyffredin trwy safonau OPC UA. Mae'r gyfres ISO 23247 yn disgrifio gweithrediad efeilliaid digidol mewn cynhyrchu. Fe'i cyhoeddwyd yn 2021. Dechreuodd Michael Grieves y cysyniad efeilliaid ddechrau'r 2000au. Nid dim ond gwylio gwrthrychau mewn 3D ydyw. Mae rhesymeg a ffeithiau yn cael eu cymhwyso i ddatrys problemau "beth os".

Llwyfannau Meddalwedd y Mae Timau'n eu Defnyddio Heddiw

Mae'r feddalwedd hon yn cael ei gwerthu gan sawl cwmni. Mae gan Siemens offer Tecnomatix fel Efelychu Planhigion a Efelychu Prosesau. Mae DELMIA yn offeryn cynhyrchu digidol gan Dassault Systèmes. Mae PTC, Autodesk ac Ansys yn darparu offer ar gyfer data cynnyrch, cynllun ffatri a data sy'n seiliedig ar ffiseg. Mae llawer o gynhyrchion yn gweithredu yn y cwmwl neu ar weinyddion lleol a gallant gysylltu â systemau CAD, PLC a MES cyfredol. Wrth i chi edrych ar ddewisiadau, gofynnwch a yw'r offer sydd gennych yn gweithio gydag ef, a yw'n mewnforio eich ffeiliau CAD, sut mae'n rhyngwynebu â'ch rheolyddion ac a all eich personél ei ddysgu mewn cyfnod rhesymol.

Manteision Allweddol Dylunio Digidol ac Efelychu ar gyfer Effeithlonrwydd Ffatri

Llai o Dagfeydd a Llai o Amser Seibiant

Mae dylunio a efelychu digidol ar gyfer llinellau cynhyrchu clyfar yn dangos i chi pa orsaf sy'n araf cyn i chi ei hadeiladu. Gall gorsaf araf wneud neu dorri perfformiad ciw. Yn Effeithiolrwydd Offer Cyffredinol (OEE) yn aml mae tagfa gudd sy'n cyfyngu ar argaeledd, cyflymder ac ansawdd. Rhedwch y ciw yn rhithwir, yna chwaraewch gyda gwahanol feintiau byffer, rhifau gorsafoedd a phatrymau sifftiau i ddod o hyd i'r strwythur sy'n cadw rhannau'n llifo. Gall timau roi cynnig ar newidiadau cynnyrch. Mae amser segur ar robot o ddwy eiliad bob cylch yn costio tua 5.5 awr dros 10,000 o gylchoedd, felly gall efelychiadau helpu i ddod o hyd i'r colledion hyn yn gynnar.

Comisiynu Cyflymach Trwy Brofi Rhithwir

Mae comisiynu rhithwir yn galluogi'r robot a'r cod PLC i gael eu profi ar fodel cyfrifiadurol cyn i'r peiriannau gwirioneddol gael eu danfon. Mewn gosodiadau caledwedd-yn-y-ddolen gallwch redeg rheolydd dilys yn erbyn llinell efelychiedig. Mae problemau rhesymeg, gwallau signal neu wallau rhyng-gloi yn ymddangos ar gyfrifiadur, nid ar lawr y gwaith. Yn dibynnu ar ansawdd y model a maint y prosiect, fel arfer caiff 30-40% o'r amser comisiynu ffisegol ei ddileu. Os yw peiriant yn hwyr o un diwrnod, gall hynny olygu diwrnod o waith coll a thechnegydd wedi'i glymu, felly mae hyd yn oed gostyngiad bach yn yr amser comisiynu yn gwneud gwahaniaeth. Mae profi'n fwy diogel, oherwydd os bydd damwain yn yr efelychiad, nid oes dim yn cael ei dorri.

Llai o Wastraff a Chynllunio Cynnal a Chadw'n Ddoethach

Mae modelau digidol yn dileu'r angen am rai rhediadau prawf a samplau ffisegol, gan arwain at lai o wastraff, deunyddiau prawf a gwaith ychwanegol. Maent hefyd yn helpu gyda chynllunio cynnal a chadw. Drwy gysylltu gefeilliaid â data peiriant byw, gallwch gadarnhau ei fod yn perfformio fel y cynlluniwyd a dal drifft cyn seibiant. Gallwch roi rhifau dibynadwyedd i'r rhaglen fel MTBF, MTTR a gall cynllunwyr arsylwi effaith methiannau ar allbwn. Dim rhagdybiaethau, dim ond rhifau y tu ôl i'r strategaeth. Mae llai o syrpreisys cynhyrchu yn golygu llai o ddiffygion dylunio ar y llawr, sy'n torri gwariant cyfalaf a gweithredu.

Cymharu Efelychu Digidol â Dulliau Llinell Gynhyrchu Ffisegol Traddodiadol

Cyflymder, Cost, a Hyblygrwydd

Mae prototeipio ffisegol yn golygu adeiladu caledwedd go iawn i brofi syniad. Gall hyn gymryd wythnosau neu fisoedd a chostio llawer o arian parod. Os nad yw'r trefniant yn gweithio mae'n rhaid i chi symud peiriannau, ailgysylltu paneli a cholli amser cynhyrchu. Ond mewn dylunio digidol ac efelychu ar gyfer llinellau gweithgynhyrchu clyfar, gallwch chi gynnal yr un prawf mewn oriau neu ddyddiau, a'i ailadrodd gyda mewnbynnau amrywiol gynifer o weithiau ag y dymunwch. Rydych chi'n syml yn newid y model i newid pethau fel hyd cludwr neu safle'r robot. Serch hynny, bydd angen profion ffisegol ar gyfer clirio eithaf gydag offer go iawn, ond y syniad yw cael llai o ddyluniadau, sydd wedi'u paratoi'n well, i'r llawr.

Terfynau Cywirdeb a'r Cwestiwn Gefell Ddigidol

Mae peirianwyr ac academyddion yn aml yn cymharu prototeip â'r system wirioneddol. Mae ei gywirdeb yn dibynnu ar ansawdd y data a'r rhagdybiaethau a ddefnyddir i'w adeiladu. Rhaid i derfynau cinematig, amseroedd cylchred ac ymddygiad y PLC fod yn gynrychioliadol o'r peiriant dilys. Mae timau'n gwirio ac yn dilysu hyn trwy brofi rhesymeg rheolydd mewn gosodiadau caledwedd-yn-y-ddolen a chymharu canfyddiadau efelychu â data cynhyrchu hanesyddol. Mae VDI 3633 yn ganllaw sy'n disgrifio'r defnydd o fodelau ar gyfer cludiant a chynhyrchu. Os nad yw'r model yn cyflawni'r gwiriadau hyn, gall fod yn anghywir. Mae'n arfer da dilysu'r model yn erbyn peiriant go iawn, a dyna pam mae cyfuniad o hyfforddiant rhithwir a byd go iawn yn fuddiol.

Costau, Hyfforddiant, a Dewis Offerynnau

Mae offer efelychu yn ddrud ac mae angen amser i'w deall. Gall gymryd ychydig yn hirach i brosiectau i ddechrau, oherwydd bod angen i dimau adeiladu modelau a chasglu data. Wrth ddewis offer, mae angen i chi ystyried eich cyllideb, pa mor hawdd ydyn nhw i'w defnyddio, sut maen nhw'n cysylltu â systemau PLC a MES, ac a allwch chi ychwanegu mwy o orsafoedd neu linellau yn ddiweddarach. Gall llawer o werthwyr adael i chi dalu mewn rhandaliadau dros amser. A pheidiwch ag anghofio cost hyfforddiant. Ni fydd offeryn pwerus yn nwylo unigolyn heb hyfforddiant yn llwyddiannus tra gall offeryn cymedrol a ddefnyddir gan berson medrus dalu ar ei ganfed yn gyflym. Dylid cynllunio'r gyllideb sgiliau yn unol â chyllideb y feddalwedd.

Cymwysiadau Byd Go Iawn o Efelychu Llinell Gynhyrchu Clyfar

Cynulliad Corff Modurol: Cyrhaeddiad a Gwrthdrawiadau Robot

Mae llawer o robotiaid weldio wedi'u clystyru mewn llinellau corff-mewn-gwyn. Mae peirianwyr yn datblygu llinellau gweithgynhyrchu clyfar trwy gymhwyso dylunio digidol ac efelychu cyn creu'r gell i sicrhau y gall pob robot gyrraedd, osgoi gwrthdrawiadau a chadw draw oddi wrth eraill. Mae Siemens a Dassault Systèmes ill dau yn darparu offer cynllunio ar gyfer y weithdrefn robotig hon. Mae'r senario yn dangos i raglenwyr os yw dau lwybr robot yn cwrdd ar yr amser anghywir fel y gallant drwsio traciau neu amseru. Mae'n rhatach trwsio hyn ar y sgrin nag i drwsio offer sydd wedi torri. Gall y tîm hefyd amserlennu llwybrau robot gan ddefnyddio rhaglennu all-lein tra bod y gell yn cael ei hadeiladu.

Planhigion Electroneg gyda Newidiadau Mynych

Mewn cwmni electroneg cymysgedd uchel/cyfaint isel mae nwyddau newydd bob amser, weithiau bob dydd. Mae cynllunwyr yn defnyddio efelychiadau i brofi llwybrau AGV posibl, llwythi gorsafoedd a meintiau byffer. Mae timau heb fodel yn well ganddynt fesur eu byfferau yn ôl teimlad y greddf, a dim ond dod o hyd i'r diffygion yn ystod y cynhyrchiad. Mae'n caniatáu iddynt brofi sawl sefyllfa a gwerthuso sut mae gwahanol gynlluniau'n gweithredu gyda newid. Maent yn gwneud yr un peth i weld a fydd eitem newydd yn gwneud gorsaf yn rhy brysur. Gall gwneuthurwyr mawr a bach brofi hyn gan ddefnyddio technolegau sy'n seiliedig ar y cwmwl heb logi nifer o beirianwyr.

Pecynnu Fferyllol a Llinellau Rheoleiddiedig Eraill

Mae gan ddiwydiannau rheoleiddiedig reolau llym iawn sy'n arafu pethau. Mae efelychiadau'n ddefnyddiol oherwydd eu bod yn caniatáu ichi brofi cyflymderau cylchred a chamau trin ar gyfer llinellau pecynnu eilaidd cyflym mewn pecynnu fferyllol heb risg gorfforol trwy ddylunio digidol ac efelychu ar gyfer llinellau cynhyrchu clyfar . Mae angen dilysu ffurfiol o hyd ar gyfer prosesau rheoleiddiedig. Mae hyn yn ei gwneud hi'n haws delio â phroblemau cynllun a llif cyn i'r dilysu ffurfiol ddechrau. Felly mae dyluniad gwell yn darparu man cychwyn cryfach ar gyfer dilysu ffurfiol. Mae cwmnïau awyrofod yn defnyddio technegau tebyg i drefnu adnoddau a gwarantu bod dyluniadau'n addas. Mae bob amser yn costio llai i newid syniad os yw'r tîm yn ei roi ar brawf yn gyflym.

Camau Ymarferol ar gyfer Gweithredu Dylunio Digidol ac Efelychu mewn Cynhyrchu Clyfar

Dechreuwch gydag Asesiad a Pheilot

Dechreuwch gyda llinell neu gell neu broblem hysbys. Ysgrifennwch eich nodau i lawr, e.e. lleihau gwallau cychwyn, lleihau amseroedd newid. Sicrhewch y ffeiliau CAD, nodau amser cylchred, gwybodaeth ddibynadwyedd, a rheolau proses. Adeiladwch fodel bach, yna gwiriwch ef gyda ffigurau cynhyrchu go iawn. Llenwch y bylchau cyn i chi symud ymlaen. Rhedeg prawf bach i wirio gwerth y dull a nodi pa ddata neu sgiliau sydd ar goll cyn defnydd mawr. Unwaith y bydd y peilot yn gweithio mewn gwirionedd, dylid cymhwyso'r dull i linellau eraill.

Diogelu Data Planhigion a Gwirio Trwyddedu

Mae modelau efelychu yn cynnwys gwybodaeth unigryw am sut mae proses yn gweithredu. Llofnodwch gytundeb dim datgelu a gosodwch reolau penodol ynghylch sut y bydd y data yn cael ei drin cyn i chi ei roi i bartner hyfforddi. Defnyddiwch ddata wedi'i guddio neu ei symleiddio pan fo'n bosibl. Gofynnwch i bob darparwr am arferion diogelwch gwybodaeth gan gynnwys safonau cydnabyddedig fel ISO 27001. Hefyd, gwiriwch y trwyddedau meddalwedd i weld a ydynt yn caniatáu defnydd addysgiadol neu gorfforaethol a phwy sydd â chaniatâd i'w defnyddio. Dewch â'r cwestiynau hyn i'r cyfarfod cychwynnol gydag Academi ECR fel y gallwn drafod eich anghenion cyn dechrau prosiect.

Adeiladu Sgiliau Tîm gyda Chwrs Ymarferol

Dim ond os yw pobl yn gwybod sut i'w defnyddio y mae offer yn werthfawr. Yn ystod "Dylunio Digidol ac Efelychu ar gyfer Llinellau Cynhyrchu Clyfar", rydym yn defnyddio System Hyfforddi Cymwysiadau Technoleg Ddigidol Llinell Gynhyrchu Clyfar AI+. Gallwn eich addysgu sut i adeiladu llinellau cynhyrchu, rhaglennu Porth PLC Siemens TIA, cyfarwyddo robotiaid gyda phendant, rhaglennu all-lein, adnabyddiaeth weledol AI, rhyngweithio llais, sefydlu MES a rhaglennu DNC rhwydwaith. Mae myfyrwyr yn creu efeilliaid digidol ac yn eu cysylltu ag offer yn y byd go iawn. Mae'r platfform yn caniatáu ichi ddysgu yn unrhyw le, ar-lein neu all-lein, heb feddalwedd gymhleth. Mae athrawon busnes ac addysg yn cyd-ddysgu yn ôl meini prawf technegol. Rydym yn cefnogi busnesau, ysgolion a chymdeithasau masnach. Ers 2010, rydym wedi hyfforddi bron i hanner miliwn o bobl yn Tsieina a 28 o wledydd eraill.

Tracio Dangosyddion Perfformiad Allweddol ar ôl Lansio

O'r dechrau, monitro'r enillion ar fuddsoddiad, amser segur, llif, amser newid a chynnyrch y pas cyntaf. Edrychwch ar y llinell sylfaen -- cyn y prosiect -- a chymharwch â'r canlyniadau. Adolygwch nhw bob mis a diweddarwch y model pan fydd offer neu eitemau'n newid. Mae rhannu canfyddiadau gydag adeiladwyr a pheirianwyr yn dangos y gwerth iddyn nhw. Pan fydd pobl yn gweld eu gwelliant eu hunain, maen nhw'n fwy tebygol o gadw'r model yn gyfredol. Mae'r adolygiadau hyn yn dweud wrthym beth weithiodd a beth na weithiodd.

Casgliad

Gall dylunio a efelychu digidol ar gyfer llinellau cynhyrchu clyfar wella perfformiad gweithfeydd, cyn belled â'u bod yn adeiladu modelau dibynadwy, yn eu dilysu yn erbyn data go iawn, ac yn hyfforddi gweithwyr i'w defnyddio. Mae modelau rhithwir yn helpu i nodi mannau araf, lleihau'r risg cychwyn, lleihau gwastraff, a chynllunio cynnal a chadw. Mae angen gwirio meddalwedd, a chyflogi defnyddwyr cymwys, ond mae efelychiadau'n gyflymach ac yn rhatach i'w diwygio na phrofion ffisegol yn unig. Mewn cydosod modurol, electroneg, a phecynnu fferyllol, y cynharaf y gwneir profion, y rhatach yw gwneud newidiadau. Mae angen prawf, diogelu data, a dangosyddion perfformiad allweddol penodol ar gyfer cyflwyno. Mae hyfforddiant strwythuredig gydag ymarfer ar-lein ac all-lein yr un mor hanfodol â'r feddalwedd oherwydd mai pobl sy'n penderfynu pa mor dda y mae offer yn perfformio.

Cwestiynau Cyffredin

1. A yw efelychu yn disodli profion ffisegol?

Na. Mae'n lleihau faint o brofion go iawn sydd eu hangen. Ond mae angen offer terfynol arnoch o hyd ar gyfer cliriad terfynol. Rhowch gynnig ar y syniad mewn efelychiad ac yna gweld sut mae'n gweithio mewn bywyd go iawn.

2. Oes angen profiad rhaglennu arnaf ar gyfer eich cwrs?

Na. Mae'r hyfforddiant yn dechrau gyda phecynnau cyflwyniadol ar weithrediad offer sylfaenol, hanfodion efeilliaid digidol a deallusrwydd artiffisial. Mae hefyd yn trafod ymarfer prosiect mewn Python, C#, ac ieithoedd eraill.

3. Sut mae'r platfform hyfforddi yn cael ei ddefnyddio?

Mae'n caniatáu dysgu ar-lein ac all-lein heb yr angen i osod meddalwedd soffistigedig.

4. Pa ddata sydd ei angen arnaf i ddechrau prosiect efelychu?

Mae angen ffeiliau CAD o'ch asedau arnoch, targedau ar gyfer amser cylch, ystadegau dibynadwyedd fel MTBF ac MTTR, a rhesymeg llif prosesau.

Siaradwch ag Academi ECR am Ddylunio Digidol ac Efelychu ar gyfer Llinellau Cynhyrchu Clyfar

A yw eich tîm yn barod i feithrin sgiliau gweithgynhyrchu clyfar? Mae Academi ECR yn hyfforddi cwmnïau, ysgolion a sefydliadau diwydiant ar ddylunio digidol ac efelychu ar gyfer llinellau cynhyrchu clyfar . Dywedwch wrthym beth yw eich nodau a maint y tîm cyn i chi ddewis cyflenwr. Anfonwch e-bost at ecr2008@enteredu.com neu ewch i enteredu.com am fanylion penodol a byddwn yn anfon cynllun hyfforddi atoch.

Cyfeiriadau

1. ISO 23247-1: Systemau Awtomeiddio ac Integreiddio, Efeilliaid Digidol ar gyfer Gweithgynhyrchu, Trosolwg ac Egwyddorion Cyffredinol, 2021

2. VDI 3633 Rhan 1: Efelychu Systemau mewn Trin Deunyddiau, Logisteg a Chynhyrchu, Hanfodion, 2014

3. Grieves, M., a Vickers, J., "Gefell Ddigidol: Lliniaru Ymddygiad Anrhagweladwy, Annymunol sy'n Dod i'r Amlwg mewn Systemau Cymhleth," Persbectifau Trawsddisgyblaethol ar Systemau Cymhleth, 2017

4. Tao, F., ac eraill, "Dylunio, Gweithgynhyrchu a Gwasanaethu Cynnyrch wedi'u Gyrru gan Efeilliaid Digidol gyda Data Mawr," The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 2018

5. Negri, E., Fumagalli, L., a Macchi, M., "Adolygiad o Rôl Efeilliaid Digidol mewn Systemau Cynhyrchu sy'n Seiliedig ar CPS," Procedia Manufacturing, 2017

6. Lu, Y., et al., "Gweithgynhyrchu Clyfar a Yrrir gan Efeilliaid Digidol: Cynodiad, Model Cyfeirio, Cymwysiadau a Materion Ymchwil," Roboteg a Gweithgynhyrchu Integredig Cyfrifiadurol, 2020