Sześć kroków do zbudowania cyfrowej fabryki

261

Firma farmaceutyczna może wykorzystać wirtualne uruchomienie do udoskonalenia produkcji spersonalizowanej linii medycznej, identyfikując potencjalne problemy z przepływem materiałów i czasem pracy maszyny bez przerywania bieżących operacji.

  1. Inżynieria i automatyzacja

Inżynieria integruje zasady projektowania z technologiami automatyzacji w celu tworzenia połączonych i inteligentnych systemów. Powodzenie tego kroku zależy od połączenia historycznie odrębnych światów technologii operacyjnej (OT) i technologii informacyjnej (IT). Systemy cyberfizyczne, takie jak przemysłowe systemy sterowania i robotyki lub systemy wizyjne w połączeniu z algorytmami, odgrywają kluczową rolę w tej integracji. Umożliwienie bezproblemowej komunikacji między sprzętem, czujnikami i oprogramowaniem zapewnia, że wszystkie komponenty są ze sobą połączone i mogą efektywnie udostępniać dane. Na przykład czujniki wbudowane w maszyny generują dane, które muszą być interpretowane i wykorzystywane w znaczący sposób, umożliwiając systemom „komunikowanie się ze sobą” i spójną pracę w celu wspierania ogólnego działania cyfrowej fabryki.

  • Kluczowe cele inżynieryjne:
    • Zautomatyzuj do 80% programowania maszyn dzięki zintegrowanym narzędziom inżynierskim.
    • Osiągnij wymianę danych w czasie rzeczywistym między czujnikami a systemami korporacyjnymi.
    • Optymalizuj procesy dzięki adaptacyjnym, samouczącym się systemom, które reagują na zmieniające się warunki.
    • Zapewnij łączność z szeroką gamą urządzeń i protokołów.

Włączenie IT do automatyzacji umożliwia producentom osiągnięcie nowego poziomu przejrzystości operacyjnej i kontroli.

Weźmy pod uwagę przypadek producentów opakowań, którzy stoją przed wyzwaniami związanymi z możliwością dostosowania maszyn podczas przełączania między różnymi materiałami. Integrując komponenty automatyki i sterowniki PLC firmy OMRON z narzędziami inżynieryjnymi firmy Dassault Systèmes, można osiągnąć bezproblemową komunikację między czujnikami a oprogramowaniem. Umożliwia to automatyczne dostosowanie ustawień maszyny w oparciu o zmiany materiału, co prowadzi do zmniejszenia ilości odpadów i poprawy wydajności produkcji.

  1. Fizyczne uruchomienie i rozruch

Przejście z systemów wirtualnych na fizyczne wymaga starannej koordynacji, aby zapewnić bezproblemową konfigurację i szybki czas uruchomienia. Ten krok skupia się na montażu, testowaniu i uruchamianiu linii produkcyjnych w jak najkrótszym czasie.

  • Priorytety w zakresie fizycznego uruchomienia:
    • Zintegruj wstępnie zweryfikowane systemy, aby zminimalizować korekty metodą prób i błędów.
    • Wdrażaj modułowy sprzęt, aby ułatwić skalowalność i rekonfigurację.
    • Korzystaj z danych konserwacji predykcyjnej, aby zapobiegać przestojom podczas rozruchu.

Branże takie jak motoryzacja i dobra konsumpcyjne, w których często dochodzi do zmian sezonowych i dostosowywania, korzystają z elastycznych systemów, które umożliwiają szybkie przezbrajanie i wdrażanie.

Jednym z typów firm, który ilustruje ten problem, jest producent elektroniki, który może zwiększyć produkcję nowej linii montażowej PCB w ciągu kilku tygodni, a nie miesięcy, ponieważ wszystkie konfiguracje i testy są wykonywane wirtualnie.

  1. Obsługa, konserwacja i ciągła optymalizacja

Cyfrowa fabryka rozwija się dzięki ciągłemu doskonaleniu. Gromadzenie, monitorowanie i analiza danych w czasie rzeczywistym pozwalają producentom optymalizować swoje systemy, przewidywać potencjalne awarie i dostosowywać się do przyszłych wymagań.

  • Strategie ciągłego doskonalenia:
    • Monitoruj wydajność sprzętu za pomocą narzędzi do konserwacji predykcyjnej i monitorowania stanu.
    • Symuluj nowe materiały lub procesy w środowisku wirtualnym przed wdrożeniem.
    • Wykorzystaj szczegółowe informacje z cyfrowych bliźniaków, aby zwiększyć ogólną efektywność sprzętu (OEE).

Weźmy na przykład przemysł farmaceutyczny, w którym możliwość symulowania i wytwarzania niestandardowych preparatów w optymalnej dawce dla każdego pacjenta stanowi duży przełom w wydajności i personalizacji.