Designul produselor şi proceselor - realizarea în mod digital

Cum ar trebui producătorii care doresc să adopte producţia digitalizată să abordeze designul produselor şi al proceselor?

Iată scenariul: sunteţi producător şi vă doriţi să dezvoltaţi un produs nou şi va trebui să investiţi într-o linie nouă pentru a-l produce. Aţi citit despre beneficiile digitalizării şi sunteţi dornic să adoptaţi o abordare cu înaltă tehnologie. De unde începeţi?

Dacă dezvoltaţi un nou produs şi aveţi nevoie de o nouă linie de producţie, primul principiu este că designul produsului determină designul procesului, nu invers. Al doilea principiu este că ambele se realizează în paralel, reducând timpul de lansare pe piaţă într-o fabrică digitală.

Care este marea idee?

Toţi partenerii din cadrul proiectului - constructori de maşini şi de linii, ingineri OT şi IT, specialişti în automatizare şi integrare - trebuie să ştie ce încercaţi să obţineţi cu produsul, ce caracteristici ar trebui să includă şi ce factori determină dezvoltarea acestuia. Numai atunci pot recomanda soluţia potrivită. 

De asemenea, va trebui să stabiliţi ce procese sunt necesare pentru fabricarea acestui produs. Împărţiţi acest proces într-o serie de etape individuale. Provocarea este că acest lucru trebuie abordat ca un exerciţiu pe mai multe niveluri - trebuie specificate atât procesele cibernetice, cât şi procesele fizice. Luaţi în considerare conectivitatea de care veţi avea nevoie între fiecare dintre procesele de fabricaţie şi datele de care aveţi nevoie pentru trasabilitate, controlul calităţii şi monitorizarea fabricii. Astfel, partenerii de proiect vor înţelege modul în care utilajele trebuie să fie conectate unele cu altele pentru a obţine rezultatele dorite.

Vizualizare virtuală

Odată ce cerinţele sunt clare, se poate crea un geamăn digital al structurii fabricii. Această replică virtuală simulează procesul de producţie, permiţându-le producătorilor să reducă riscurile proiectelor, să evite greşelile costisitoare şi să reducă semnificativ timpul de construcţie şi de testare. Acest lucru este deosebit de benefic în automatizare, unde viteza şi fiabilitatea sunt cruciale. Cu ajutorul gemenilor digitali, erorile sunt corectate în lumea virtuală, economisind timp şi costuri în lumea reală.

Echilibrarea cererilor contradictorii

Această etapă implică teste iterative. Uneori, sunt necesare modificări ale produsului pentru a asigura o producţie eficientă. De exemplu, un recipient pentru băuturi cu o formă creativă poate necesita o reproiectare pentru o manipulare uşoară pe linie. Un proces digital permite ajustări şi teste rapide, accelerând procesul decizional şi îmbunătăţind viabilitatea produsului.

Colaborarea este esenţială

Nu doar produsul ar putea necesita modificări, ci şi procesul, pentru a se adapta la modificările aduse designului produsului şi pentru a optimiza performanţa liniei. Furnizorul dvs. de IT ar putea avea capacitatea de a efectua modificări la nivel digital, dar nu va şti neapărat dacă acest lucru este fezabil în mediul de producţie real. Acesta este momentul în care partenerii OT şi de automatizare adaugă valoare - prin furnizarea de date şi de informaţii care îi vor permite să înţeleagă cum se va comporta sistemul în viaţa reală.

Să luăm, de exemplu, un dispozitiv de prindere pentru o celulă robotică. Un dispozitiv de prindere mai uşor va consuma mai puţină energie şi va costa mai puţin, dar s-ar putea să nu aibă aceeaşi forţă şi precizie ca un dispozitiv de prindere mai greu. Lucrând în colaborare, partenerii de proiect trebuie să fie capabili să testeze diferiţi parametri de performanţă într-un mediu virtual, pentru a determina designul optim - prevenind greşelile costisitoare din lumea reală şi accelerând timpul de lansare pe piaţă.

Un geamăn este pe viaţă

Odată ce produsul şi procesul sunt validate digital, experţii OT şi constructorii de maşini le implementează în lumea reală. Dar geamănul digital rămâne util dincolo de această etapă:

• Acesta oglindeşte sistemul fizic în timp real.
• Le permite producătorilor să testeze noi materiale, ingrediente sau instrumente într-un mediu digital sigur.
• Acesta sprijină întreţinerea predictivă şi gestionarea energiei.

Prin monitorizarea continuă, producătorii optimizează proactiv operaţiunile în loc să reacţioneze la defecţiuni.

Proiecte greenfield vs. brownfield

Ţinerea pasului cu tendinţele

• Companiile multinaţionale standardizează din ce în ce mai mult metodologiile de inginerie şi de proiectare.
• Gemenii digitali permit replicarea consecventă a proceselor de producţie la nivel global.
• Datele partajate asigură eficienţa, calitatea şi alinierea în toate zonele geografice.