Az Ipar 4.0 alapvető célkitűzéseinek támogatását valósítja meg a Siemens PLM Software digitális platformja, mellyel a digitális modellek felépítésétől a gyártási modell ellenőrzéséig minden elvégezhető. A graphIT Kft. a Siemens PLM termékek hazai forgalmazójaként már évek óta a gyártásra, a digitális gyártástámogatási megoldásokra helyezi a hangsúlyt, aminek köszönhetően a forgalmazott CAD/CAM/PLM termékeinek felhasználói bázisa folyamatos, stabil növekedést mutat.
Ipar 4.0 és annak támogatása a Siemens PLM termékeivel
Napjainkban nem csak az informatika, de minden egyéb területen olyan gyors változások vannak, hogy a jelenlegi gyártási módszerek hamarosan elavulnak, nem követik azokat az igényeket, amelyeket a piac támaszt, tehát hatékonyságot kell növelni. A jelenlegi trendek követésére jött létre az Ipar 4.0 mint koncepció.
Mik is az Ipar 4.0 céljai, amivel a termelékenység nő:
piacra jutási idő csökkentése: egyre komplexebb termékekre, egyre rövidebb fejlesztési időket kell produkálni,
rugalmasság növelése: egyedi termékek tömeges termelésére van szükség folyamatosan változó piaci igények mellett,
minőség javítása: amellett, hogy a termelékenységet növeljük, a termékek jó minőségével gyártás/újragyártás idejét csökkentjük,
hatékonyság növelése: erőforrások és az energiafelhasználás jobb kihasználása a versenyképesség egyik kulcseleme.
A Siemens ambergi gyára az Ipar 4.0 egyik mintagyára, ahol fejlett Siemens PLM szoftvertechnológiákkal gyártanak Siemens termékeket
A Siemens, mint termelő cég és a gyártási rendszerek kiemelkedő gyártója már évekkel ezelőtt elindult abba az irányba, hogy termékei kielégítésék az Ipar 4.0 által támasztott követelményeket. Mindennek bizonyítására mi sem jobb, mint egy működő rendszer. Saját ambergi gyárában olyan rendszer épített ki, amely a fenti követelményeket magasan teljesíti, így tekinthető az Ipar 4.0 mintagyárának is.
Mindezek megvalósításának természetesen az intelligens termelésirányítás az alapja, amelyet azonban „táplálni” kell a gyártáshoz szükséges adatokkal, és megfelelő minőségű termékeket kell előállítani. A Siemens PLM célkitűzése, hogy a szükséges adatok előállításában minél hatékonyabb platformot adjon a felhasználók kezébe. Ennek a platformnak az alapja a „digitális pár” koncepció, amivel a gyártási és termék szimulációkat kapcsolja össze a valóságos gyártási környezettel, illetve a modell szimulációt a termék valós felhasználási környezetével.
A digitális ikerpár lehetővé teszi, hogy a terméket vagy a gyártási folyamatot egy virtuális környezetben meg tudjuk vizsgálni, anélkül, hogy a valóságban azokat megépítenénk javítva a minőséget, és csökkentve a költségeket és az energiafelhasználást.
Digitális modell (NX, Solid Edge)
Digitális ikerpár koncepciójában a virtuális környezet alapja természetesen a jó 3D modell, amely nem csak egy egyszerű geometria, de intelligens modell, amivel a módosítások vagy az új termékverziók hatékonyan elkészíthetők.
A Solid Edge, mint középkategóriás rendszer a beszállítók és a készüléktervezők kedvelt eszköze, melyben a dokumentáció készítés erősségével és a szinkronmodellezéssel a készüléktervezés hatékony eszköze. A digitális pár koncepcióban a digitális Solid Edge modellt szimulációnak vethetjük alá, amely a termék terheléseit a tervezési fázisban tudjuk ellenőrizni, emelve ezzel a minőséget, és csökkentve a fejlesztési időt.
Az NX mint felsőkategóriás CAD/CAM/CAE rendszer, a modellek létrehozásán felül sok olyan a digitális ikerpárban használatos eszközt biztosít, ami rugalmasságot, és a teljes digitális szimulációt biztosítja.
Az NX-ben a digitális modell terhelési szimulációját teljes mértékben el tudjuk végezni virtuális környezetben, mint statikus terhelésekre mind dinamikus hatásokra. Az NX teljes hő és áramlástechnikai szimulációt is tartalmaz összetettebb problémák kezelésére. Mindezt egészíti ki a kifáradás vizsgálat, akusztikai számítások vagy a nemlineáris analízis.
Az NX a CAM tudásán keresztül természetesen fontos a gyártás előkészítésben is. A hagyományos maró szerszámpályák megtervezése alap, és az akár 5 tengelyes szimultán megmunkálások gépszimulációjával járul hozzá a digitális pár kialakításához. Az NX a robotprogramozással támogatja még a rugalmassági feltételt, amelyet az Ipar 4.0 állít fel. A robotprogramozással NX-ben olyan műveleteket tudunk hozzá adni, mint pl. tárcsával történő vágás, vagy polírozás.
Minőségbiztosítás (NX CMM, VSA)
A digitális pár koncepciójában nem csak a gyártástervezést, de a minőségbiztosítási vizsgálatokat is el tudjuk végezni.
Az NX-be épülő CMM modul a mérőgépek programozását teszi lehetővé, míg a VSA modul-al tűrésláncok analízisét végezhetjük el még fizikailag legyártott alkatrészek nélkül. A VSA modul képes a lemért méretek alapján is analíziseket elvégezni, kiegészítve a digitális modellt.
Digitális gyártás (Tecnomatix)
A digitális ikerpár még élesebben jelenik meg a gyártástervezés esetében, ahol a valós és a virtuális gyármodell fejlesztése szorosan egymásra hat. A virtuális gyár puffereinek Plant Simulation rendszerben történő méretezése azonnal hatással lehet a valós gyárban a layoutra és a gyártósor puffer kialakítására, miközben egy Lean fejlesztéssel történő SMED idő változás pedig azonnal bekerülhet a virtuális gyár modellbe, és lehet további optimalizálás alapja.
Emellett a digitális gyártás fontos része a termelés tervezése, ütemezése, amely a vevői rendelések alapján tudja meghatározni, hogy mikor melyik gépen, melyik dolgozónak mit kell ahhoz tenni, hogy a rendelések határidőre elkészüljenek. Természetesen a termelés tervezését számos paraméter befolyásolhatja, ilyenek a típusonkénti ütemidők, a gépek kapacitása, az átállási és logisztikai idők, és még számos egyéb technológiai paraméter.
Digitális adatkezelés (Teamcenter)
A digitális ikerpár koncepcióban fontos helyet foglal el az adatmenedzsment, hiszen anélkül a létrehozott adatok nem kapcsolódnának, verziókezelésük problémás lenne. A Teamcenter feladata, hogy mindezt kezelje és az adatokat elérhetővé tegye a fizikai gyártás számára. A Teamcenter mintegy gerincet ad az adatoknak, mely vezeti és megtartja azokat.
A Teamcenter nem csak a tárolásban, de az adatkezelésben a hozzáférési jogokat is biztosítja. Az adatokon elvégzett ellenőrzéseket munkafolyamatokkal lehet végigkísérni a tervezési ciklus egyes lépésein. A gyártást a gyártási dokumentumok (pl. szerelési utasítások) szolgáltatásával is támogatja.
Az Ipar 4.0 szoftveres elemeinek számos követelményt kell teljesíteniük
Összefoglalás
Láthatóan az Ipar 4.0 kihívásainak megfelelő termelés kialakítását támogató szoftvereszközök már ma is elérhetők a fejlődő cégek számára. Ezen megoldások időben történő bevezetése, alkalmazása a cégek számára gyors megtérülést, és igazi piaci versenyelőnyt biztosít.
