L'interesse per il tema della digitalizzazione della produzione è dimostrato da tutti più imprese. Gli organizzatori del Convegno tecnico e scientifico regionale “Digitalizzazione dei processi produttivi. Applicazione di software industriale per l'edilizia imprese digitali”, che si è tenuto di recente a Samara.

È stato avviato dal gruppo di aziende SMS-Automation, noto come integratore universale specializzato nella creazione e supporto di sistemi di automazione industriale, insieme al Dipartimento di produzione digitale di Siemens, una delle più grandi realtà mondiali nel campo dell'automazione e dell'elettricità prodotti, con i quali gli sviluppatori Samara sono stati collegati da oltre due decenni di proficua collaborazione.

Il forum dei produttori e sviluppatori di sistemi informativi è stato sostenuto anche dal Ministero dell'Industria e della Tecnologia della Regione di Samara. I suoi specialisti hanno più volte notato il successo del gruppo di aziende nel campo dell'automazione industriale e della costruzione di grandi sistemi informativi.

I rappresentanti delle imprese industriali della regione di Samara sono stati introdotti alle basi concettuali e agli strumenti specifici per costruire un efficace produzione digitale. L'automazione industriale è solo una parte della digitalizzazione, o digitalizzazione, come viene anche chiamata. La digitalizzazione è l'automazione dei processi lungo tutto il ciclo di vita di un prodotto, un'apparecchiatura, un'impresa. Il progetto, il suo funzionamento e la modernizzazione si inseriscono in esso.

Di grande interesse per i partecipanti alla conferenza è stata la relazione di Andrey Sidorov, presidente del consiglio di amministrazione dell'SMS-Automation Group of Companies, "Industrial Software come strumento di digitalizzazione. "Siamo sull'orlo dell'intellettualizzazione dei sistemi di controllo", ha affermato Andrey Sidorov (nella foto in basso). - Ora i produttori di apparecchiature in Occidente stanno cambiando il modello di produzione. L'attrezzatura inizia ad avere un gemello digitale. Il cambiamento nel modello di business porterà al fatto che un gemello digitale sarà un fattore significativo nella scelta di un fornitore".

La digitalizzazione è, tra l'altro, lo sviluppo di situazioni su modelli digitali virtuali, che consente di risparmiare enormi quantità di denaro. Siemens è già nel suo sito di digitalizzazione, senza attendere l'arrivo di una macchina per la produzione di pezzi, ricevuta la sua immagine virtuale, collega ad essa robot virtuali e inizia il debug dei processi tecnologici senza perdere tempo.

I temi sollevati dagli esperti relativi all'utilizzo di specifici strumenti di produzione digitale sono stati percepiti con interesse dai partecipanti al convegno e hanno sollevato molte domande e discussioni. Oltre alle segnalazioni, l'attenzione degli ospiti della conferenza è stata attratta dagli stand dimostrativi con esempi pratici attuazione dei principi della digitalizzazione nelle realtà dei sistemi di controllo industriale delle imprese industriali russe. Durante la conferenza è stata riservata un'attenzione particolare alle questioni informazioni di sicurezza moderni sistemi di automazione. La conoscenza delle tendenze attuali nello sviluppo delle imprese nell'ambito del concetto di Industria 4.0, secondo gli esperti, può diventare uno strumento aggiuntivo nel processo di aumento della competitività nell'era dell'Industria 4.0.

C'è un modo migliore. Individuazione di modalità per migliorare l'efficienza dei processi di progettazione e progettazione tecnologica

Aaron Frenkel, Jan Larssen

La produzione del prodotto è senza dubbio la parte più importante di tutti i processi del ciclo di vita. In questa fase, le idee si trasformano in realtà. Inoltre, senza processi di progettazione e produzione coordinati per garantire che il prodotto venga assemblato con successo in officina, le idee rimarranno solo dei bei progetti o non saranno completamente realizzate. Per molti anni le modalità di progettazione e sviluppo dei processi tecnologici sono rimaste invariate, conservando tutti i tradizionali inconvenienti che comportano un aumento di costi e tempi. Considerando che oggi le innovazioni sono diventate vitali per la sopravvivenza delle imprese di costruzione di macchine, Siemens PLM Software ha analizzato i processi di pre-produzione per identificare modi per ottimizzarli ulteriormente. In questo articolo, Aaron Frankel, Senior Director of Marketing for Machinery Solutions, e Jan Larsson, Senior Director of Marketing for Europe, Middle East and Africa di Siemens PLM Software, discutono di quali fonti di inefficienza dovrebbero essere eliminate per implementare il concetto di "gemello digitale del prodotto" e come questo influenzerà il modo in cui i prodotti vengono prodotti.

bella sinfonia

Se ti trovi in ​​una fabbrica moderna, vedrai un'incredibile sinfonia di lavoro umano, robot e macchine, il movimento di materiali e parti, tutto fatto al secondo più vicino per stare al passo con il programma. L'immagine è semplicemente fantastica.

Ma dietro le quinte vedremo processi obsoleti di progettazione e preparazione tecnologica della produzione. Non criticheremo nessuno. Lo sviluppo di un design di prodotto non è di per sé un risultato da poco. Il design può essere un compito molto difficile. In alcuni casi, un prodotto è composto da milioni di parti e migliaia di dipendenti e partner lavorano per crearlo, spesso in tutto il mondo. Inoltre, le industrie critiche come l'elettronica (processori più veloci, miniaturizzazione), automotive (verde e riduzione delle emissioni) e aerospaziale (materiali ecologici e compositi) sono costantemente impegnate per ottimizzare e accelerare il processo di creazione di nuovi prodotti. Data l'elevata complessità dei compiti da risolvere, la riluttanza a deviare da processi di pre-produzione collaudati sul campo è abbastanza comprensibile. Tuttavia, i nostri clienti segnalano problemi comuni di progettazione e produzione dei prodotti che in alcuni casi si traducono in costosi ritardi.

Problemi comuni

Una delle difficoltà più gravi che vediamo è che designer e tecnologi utilizzano sistemi diversi. In pratica, questo porta al fatto che i progettisti trasferiscono i loro sviluppi ai tecnologi che stanno cercando di creare processi tecnologici nei sistemi informatici a cui sono abituati. In questo scenario - e si verifica molto spesso - c'è una desincronizzazione delle informazioni, che rende difficile il controllo della situazione. Inoltre, aumenta la probabilità di errori.

I problemi sorgono regolarmente durante lo sviluppo delle planimetrie dell'officina. La ragione di ciò è che i layout vengono solitamente creati sotto forma di planimetrie 2D e disegni su carta. Questo è un processo lungo e laborioso. I disegni 2D sono una parte importante del processo, ma non hanno la flessibilità necessaria. Accade spesso che il riassetto delle attrezzature in officina non sia fissato sul disegno. Il problema è particolarmente esacerbato quando si opera in mercati in rapida evoluzione (es. elettronica di consumo), che richiedono una costante espansione e modernizzazione dei sistemi di produzione. Come mai? Perché i layout bidimensionali mancano di intelligenza e associatività. Impediscono ai tecnici di sapere esattamente cosa sta succedendo in officina e di prendere rapidamente decisioni intelligenti.

Dopo aver creato il layout, viene sviluppato un percorso tecnologico. Di norma, quindi passa la fase di controllo. Qui sta un altro ostacolo significativo alla crescita dell'efficienza. I tecnologi di solito devono attendere fino all'installazione dell'apparecchiatura per valutare le prestazioni dell'apparecchiatura. Inoltre, se le caratteristiche sono inferiori al previsto, è troppo tardi per sviluppare una tecnologia alternativa. La nostra esperienza mostra che questa situazione porta a ritardi significativi.

Infine, i clienti segnalano altri due problemi al termine del ciclo di pre-produzione. Si tratta di una valutazione delle prestazioni delle singole operazioni e dell'intero processo tecnologico nel suo insieme.

A causa dell'elevata complessità della produzione moderna e della spesso mancanza di coordinamento tra i diversi sistemi di progettazione dei processi, non è facile determinare quali operazioni o aree di produzione stiano causando ritardi nell'intera linea. E quando si tratta della realizzazione vera e propria di un prodotto, i clienti riferiscono che di solito è estremamente difficile valutare la produttività e il grado di conformità dei processi reali a quelli pianificati. E ancora, il problema è l'elevata complessità, così come la mancanza di feedback tra produzione, designer e tecnologi.

Gemello digitale

Un gemello digitale è una copia virtuale di un oggetto reale che si comporta proprio come l'oggetto reale. Senza entrare qui nei dettagli tecnici dei nostri prodotti, basti sapere che i nostri controlli ciclo vitale prodotti (PLM) forniscono una piattaforma digitale completa. Supporta l'uso di gemelli digitali che modellano accuratamente la progettazione end-to-end del prodotto e i processi di produzione.

Cosa significa tutto questo in pratica? Diamo nuovamente un'occhiata ai passaggi precedenti e mostriamo le principali funzionalità fornite dal nuovo approccio.

Costruzione

NX (e altri sistemi CAD) crea un modello del prodotto e lo invia a Teamcenter in formato 3D JT. In pochi secondi, l'app crea migliaia di diversi design di prodotti virtuali che corrispondono esattamente al prodotto reale. Allo stesso tempo, vengono utilizzate le tecnologie di elaborazione dei big data, le informazioni di progettazione e tecnologiche (PMI) contenute nei modelli (tolleranze, accoppiamenti, relazioni tra parti e assiemi), nonché una descrizione di base del processo tecnologico per identificare potenziali problemi. Questo approccio è già stato testato nella pratica durante la creazione di prodotti elettronici fabbricati dalla nostra azienda. Ad esempio, siamo stati in grado di determinare immediatamente che i fori filettati sul connettore di uscita video non erano esattamente allineati con i fori delle viti sul PCB. Se l'errore fosse passato inosservato, avrebbe comportato richieste di garanzia da parte dei clienti: il connettore potrebbe essersi staccato dal scheda a circuito stampato. L'identificazione precoce degli errori di progettazione consente di risparmiare tempo e denaro, sia nello sviluppo tecnologico che nella produzione.

Progettazione di processi tecnologici

Il gemello digitale migliora lavoro congiunto progettisti e tecnologi, ottimizzano la scelta del luogo e della tecnologia di produzione, nonché l'allocazione delle risorse necessarie. Considera un esempio di apportare modifiche al processo di compilazione. Utilizzando i nostri strumenti software, gli ingegneri di processo, in base alle nuove specifiche di progettazione, aggiungono nuove operazioni al modello 3D funzionante del processo. È possibile simulare qualsiasi sistema di produzione da qualsiasi parte del mondo: ad esempio, i tecnologi di Parigi stanno preparando la produzione in uno stabilimento a Rio. Con informazioni sul tempo per ogni operazione aggiunta, i tecnici controllano se il nuovo percorso tecnologico soddisfa gli indicatori di prestazione specificati. In caso contrario, le operazioni tecnologiche vengono sostituite o riorganizzate. Quindi la simulazione numerica viene eseguita di nuovo fino a quando il percorso tecnologico selezionato soddisfa i requisiti. Il nuovo flusso di lavoro è immediatamente disponibile per l'approvazione di tutti gli sviluppatori. Se vengono identificati problemi, designer e tecnici collaborano per eliminarli.

planimetrie del negozio

Quando si lavora sui layout, si consiglia di creare un gemello digitale contenente apparecchiature meccaniche, sistemi di automazione e risorse, e chiaramente correlato all'intero “ecosistema” di progettazione e pre-produzione tecnologica. Con l'aiuto di una serie di strumenti PLM, le operazioni tecnologiche possono essere scambiate trascinando e rilasciando. Altrettanto semplice è il posizionamento di attrezzature e personale sulla linea di produzione e la simulazione del suo funzionamento. È molto semplice, ma allo stesso tempo eccezionale metodo efficace creazione e modifica di processi tecnologici. Quando vengono apportate modifiche alla progettazione che richiedono un nuovo robot industriale, gli specialisti della simulazione numerica verificano, ad esempio, se è possibile installare un robot di queste dimensioni senza colpire il nastro trasportatore. Il progettista del piano negozio apporta le modifiche necessarie e prepara un avviso di modifiche, sulla base del quale l'ufficio acquisti acquista nuove attrezzature. Questa analisi delle conseguenze delle modifiche apportate consente di evitare errori e, se necessario, di avvisare immediatamente i fornitori.

Controllo delle decisioni di progettazione tecnologica

Nella fase di controllo viene utilizzato un digital twin per verificare virtualmente il processo di assemblaggio. La modellazione virtuale e l'analisi quantitativa consentono di valutare tutti i fattori associati al lavoro manuale nell'assemblaggio e di identificare problemi come la postura scomoda del lavoratore. Ciò consente di evitare la fatica e gli infortuni sul lavoro. Sulla base dei risultati della simulazione, vengono creati video di formazione e istruzioni.

Ottimizzazione delle prestazioni

Il gemello digitale viene utilizzato per la modellazione statistica e la valutazione del sistema tecnologico progettato. Con esso, è facile determinare se è necessario utilizzare il lavoro manuale, i robot o una combinazione di robot e lavoratori. Tutti i processi possono essere simulati numericamente, fino al consumo energetico di una singola macchina, per ottimizzare il più possibile la tecnologia. L'analisi mostra quante parti vengono prodotte in ciascuna operazione. Ciò garantisce che le prestazioni della linea di produzione effettiva corrispondano all'obiettivo.

e mondi reali. Ciò consente di confrontare il progetto di design con quello effettivamente realizzato.
Prodotto. La figura mostra come vengono applicate le tecnologie dei big data
per raccogliere informazioni aggiornate sulla qualità del prodotto, che vengono trasmesse per l'analisi
a un gemello digitale memorizzato in Teamcenter

Fabbricazione del prodotto

Il gemello digitale fornisce un feedback tra il mondo reale e quello virtuale, che consente di ottimizzare i processi di produzione dei prodotti. Le istruzioni tecnologiche vengono trasferite direttamente in officina, dove gli operatori delle attrezzature le ricevono insieme ai video. Gli operatori forniscono i dati di produzione ai progettisti (ad esempio, se c'è uno spazio tra due viti del pannello), mentre altri sistemi automatizzati raccogliere dati sulle prestazioni. Poi c'è un confronto tra il progetto di design e il prodotto effettivamente realizzato, mentre le deviazioni vengono identificate ed eliminate.

Nuovi approcci al lavoro

L'utilizzo di un gemello digitale, che è una copia esatta di un prodotto reale, aiuta a identificare rapidamente potenziali problemi, velocizza la preparazione della produzione e riduce i costi. Inoltre, la presenza di un gemello digitale garantisce la possibilità di realizzare un prodotto disegnato da designer; tutti i processi tecnologici sono aggiornati e sincronizzati; le tecnologie sviluppate risultano praticabili e la produzione funziona esattamente secondo i piani. Il gemello digitale consente di testare come le nuove tecnologie possono essere integrate nelle linee di produzione esistenti. Ciò elimina i rischi associati all'acquisto e all'installazione delle apparecchiature.

L'ingegneria meccanica è uno dei rami più avanzati dell'industria mondiale, dove sono stati utilizzati da tempo approcci collaudati nella pratica, ma obsoleti per la preparazione tecnologica della produzione. È tempo di portare lo spirito di innovazione che apre la strada al successo nello sviluppo e nella produzione dei prodotti. È ora di provare qualcosa di nuovo!

23 giugno 2017 La realizzazione di un Digital Twin 3D è inclusa nell'elenco delle caratteristiche standard di Winnum®, piattaforma per l'Industrial Internet of Things. Ora in Winnum® creare Digital Twin 3D è facile come collegare i sensori.

"Digital twin" - una rappresentazione al computer di un prodotto fisico specifico, gruppo di prodotti, processo meccanico o tecnologico, che ripete completamente tutto ciò che fa il suo prototipo fisico, dai movimenti e cinematica, alla rappresentazione del suo ambiente fisico e delle condizioni operative attuali, compresi liquidi e gas di movimento. Il gemello digitale funge da intermediario tra il prodotto fisico e informazioni importanti su di esso, come i dati operativi o di manutenzione. Ora con l'aiuto di Winnum per qualsiasi sistema di produzione a tutti gli effetti Feedback basato sulla raccolta di dati dal mondo reale e sul trasferimento di questi dati nel mondo digitale.

Cos'è il 3D Gemello digitale?

Un Digital Twin 3D è una rappresentazione computerizzata 3D di un particolare prodotto fisico, gruppo di prodotti, processo meccanico o di produzione che include più di una semplice geometria 3D, specifiche e parametri operativi attuali, ma anche altro Informazioni importanti - ambiente e condizioni operative, condizioni tecniche e tempo operativo, interazione con altri oggetti, dati di analisi predittiva, inclusa la previsione di guasti e guasti. Il gemello digitale può essere semplificato o molto dettagliato e riflettere vasta gamma una varietà di caratteristiche sia del prodotto stesso che dei processi tecnologici e produttivi.

La presenza di un Digital Twin tridimensionale aiuta ad organizzare la connessione del prodotto con gli oggetti ad esso collegati, software preposto alla gestione del prodotto, al monitoraggio dello stato di funzionamento e del processo operativo, ecc. Il 3D Digital Twin è particolarmente prezioso quando rappresenta più da vicino lo stato attuale e le prestazioni del suo prototipo fisico. Non importa quanto siano precise, dettagliate ed elaborate le azioni nelle fasi di progettazione, simulazione e pre-produzione, nella vita reale, di norma, i processi procedono in modo leggermente diverso ed è il Digital Twin che è in grado di fungere da collegare le informazioni necessarie sul funzionamento effettivo dei prodotti. Questa informazione può essere utilizzato in molti modi, ad esempio per valutare colli di bottiglia, opportunità di miglioramenti e modifiche, confermare la fattibilità delle modifiche, ecc. Inoltre, poiché il Digital Twin è un oggetto tridimensionale, lavorare con esso è molto più comprensibile per una persona che lavorare con tabelle o grafici. Il 3D Digital Twin consente di guardare all'interno di un oggetto fisico reale direttamente durante il funzionamento senza la necessità di fermare le apparecchiature e aprire i pannelli che bloccano l'accesso ai nodi che richiedono la verifica.

La funzionalità unica di Winnum consente ai nostri clienti di creare e gestire gemelli digitali 3D collegando le informazioni che provengono da oggetti fisici e processi reali con le informazioni che vengono create in vari sistemi progettazione assistita da computer (CAD). Winnum supporta il caricamento di modelli CAD 3D in formati neutri come STL, VRML e OBJ, il download diretto è disponibile per Blender e Collada. La presenza di librerie 3D già pronte di robot, apparecchiature, sensori e altri oggetti geometrici velocizza e semplifica ulteriormente il processo di creazione dei Digital Twin, anche per quelle aziende che non possono vantarsi di avere prodotti completamente digitalizzati in 3D.

Scene 3D e Smart Digital Twin (Gemello digitale intelligente)

Ogni Digital Twin corrisponde a un articolo specifico. Cioè, se un'azienda utilizza 100 apparecchiature o produce centinaia di migliaia di prodotti, ogni apparecchiatura/prodotto ha il proprio Digital Twin. Caratteristiche uniche Winnum for Big Data aiuta a lavorare con così tanti gemelli digitali per risolvere le attività quotidiane e fornire prestazioni di sistema elevate indipendentemente dal loro numero.

Le scene 3D vengono utilizzate per riunire i Digital Twin e avere un'idea delle loro prestazioni e prestazioni complessive, delle variazioni complessive in base all'ambiente operativo e altro ancora. Le scene 3D in Winnum non sono solo ambienti 3D, come è consuetudine nei sistemi di progettazione assistita da computer. Le scene 3D in Winnum sono la capacità di creare un vero e proprio mondo 3D con un'ampia gamma di strumenti per lavorare con sorgenti luminose (inclusi Raytracing, viste speculari, nebbia, intensità, trasparenza), trame (comprese trame dinamiche con flusso video), telecamere personalizzate e meccanismi per interagire con oggetti 3D (selezione di un oggetto, clic su un oggetto, trasferimento di un'azione di controllo).

Tutte le azioni della scena 3D e tutti gli strumenti per lavorare con il 3D Digital Twin sono disponibili esclusivamente nel browser web.

Circa la societàSegno

Signum è un fornitore globale di soluzioni per l'Industrial Internet of Things (IIoT). Le soluzioni dell'azienda aiutano a trasformare il processo di creazione, funzionamento e manutenzione dei prodotti utilizzando le tecnologie Industrial Internet of Things (IIoT). La piattaforma Winnum™ di nuova generazione offre alle aziende gli strumenti di cui hanno bisogno per acquisire, analizzare e generare valore aggiuntivo dai big data generati dai loro rete di computer controller, sensori, sensori, prodotti e sistemi.

Reti neurali, gemelli digitali, intelligenza artificiale. Le tecnologie dell'Industria 4.0 cambieranno l'industria petrolifera in modo irriconoscibile

Architetti dell'era digitale

Solitamente si considerano le aree tecnologicamente più avanzate Tecnologie informatiche e biomedicina. L'atteggiamento nei confronti delle aziende nei settori tradizionali, come la laminazione dei metalli o la produzione e raffinazione del petrolio, è piuttosto diverso. A prima vista sembrano conservatori, ma molti esperti li definiscono i principali artefici della nuova era digitale.

I colossi industriali iniziarono ad automatizzare i processi produttivi a metà degli anni '30 del secolo scorso. Nel corso di molti decenni, i sistemi hardware e software sono stati continuamente migliorati e complicati. L'automazione dei processi produttivi, ad esempio nella raffinazione del petrolio, è andata molto avanti. Il funzionamento di una moderna raffineria è monitorato da centinaia di migliaia di sensori e strumenti e le forniture di carburante sono monitorate in tempo reale da sistemi navigazione satellitare. Ogni giorno, la raffineria russa media produce più di 50.000 terabyte di informazioni. Per fare un confronto, 3 milioni di libri archiviati nella memoria digitale della Biblioteca di Stato russa occupano centinaia di volte meno - "solo" 162 terabyte.

Questo è il vero “big data”, o Big Data, un flusso paragonabile al carico informativo dei più grandi siti e social networks. L'array di dati accumulato è una risorsa unica che può essere utilizzata nella gestione aziendale. Ma i metodi tradizionali di analisi delle informazioni non sono più adatti a questo. È possibile lavorare efficacemente con un tale volume di dati solo con l'aiuto delle tecnologie Industry 4.0. Nel contesto di un paradigma economico in evoluzione, una ricca “esperienza storica” produttiva rappresenta un serio vantaggio. I big data sono al centro intelligenza artificiale. La sua capacità di apprendere, comprendere la realtà e prevedere i processi dipende direttamente dalla quantità di conoscenza caricata. Allo stesso tempo, le aziende industriali hanno una potente scuola di ingegneria e sono attivamente coinvolte nell'introduzione e nel miglioramento delle nuove tecnologie. Questa è un'altra circostanza che li rende protagonisti della "new economy".

Il migliore della settimana

Infine, gli industriali nazionali conoscono il prezzo dell'efficienza aziendale. La Russia è un paese di grandi distanze. Spesso gli asset di produzione si trovano a grande distanza dai consumatori. In queste condizioni, è molto difficile rispondere rapidamente alle fluttuazioni del mercato. Le tecnologie tradizionali consentono di risparmiare non più del decimo di percento. Nel frattempo, le soluzioni digitali già oggi consentono di ridurre i costi fino al 10-15% al ​​mese. Il fatto è ovvio: nell'era della quarta rivoluzione industriale, sarà competitivo chi imparerà ad applicare nel modo più efficace le nuove tecnologie nel contesto dell'esperienza accumulata.

Petr Kaznacheev, Direttore del Center for Resource Economics, RANEPA: “Come primo passo verso un sistema di intelligenza artificiale “integrale” nel petrolio e nel gas, si potrebbe considerare la gestione “intelligente” e la pianificazione aziendale. In questo caso si potrebbe parlare di creare un algoritmo per la digitalizzazione dell'intero informazione chiave sulle attività dell'azienda - dal campo alla stazione di servizio. Queste informazioni potrebbero essere inviate a un unico centro automatizzato. Sulla base di queste informazioni, utilizzando metodi di intelligenza artificiale, previsioni e raccomandazioni per ottimizzare il lavoro dell'azienda.

Leader della trasformazione digitale

Rendendosi conto di questa tendenza, i leader industriali della Russia e del mondo stanno ristrutturando processi aziendali che si sono sviluppati per decenni, introducendo in produzione tecnologie Industry 4.0 basate sull'Industrial Internet of Things, sull'intelligenza artificiale e sui Big Data. La trasformazione più intensa è in atto nell'industria del petrolio e del gas: l'industria sta “digitalizzando” dinamicamente, investendo in progetti che solo ieri sembravano fantascienza. Impianti controllati dall'intelligenza artificiale e in grado di prevedere le situazioni, installazioni che richiedono all'operatore la migliore modalità di funzionamento: tutto questo sta diventando realtà già oggi.

Allo stesso tempo, il compito massimo è creare un sistema per la gestione della produzione, della logistica, della produzione e delle vendite, che unisca pozzi intelligenti, fabbriche e stazioni di servizio in un unico ecosistema. In un modello digitale ideale, nel momento in cui un consumatore preme l'erogatore del carburante, gli analisti dell'azienda nella centrale operativa vengono immediatamente informati su quale marca di benzina viene riempita nel serbatoio, quanto olio deve essere estratto, consegnato all'impianto e elaborati per soddisfare la domanda in una regione specifica. Finora, nessuna delle società russe e straniere è stata in grado di costruire un modello del genere. Tuttavia, Gazprom Neft ha fatto il massimo per risolvere questo problema. I suoi specialisti stanno ora implementando una serie di progetti, che dovrebbero alla fine diventare la base per la creazione di un'unica piattaforma per la gestione della lavorazione, della logistica e delle vendite. Una piattaforma che nessun altro al mondo ha ancora.

Gemelli digitali

Oggi le raffinerie di Gazprom Neft sono tra le più moderne del settore. Tuttavia, la quarta rivoluzione industriale apre opportunità qualitativamente nuove, presentando allo stesso tempo nuove esigenze per l'automazione. Più precisamente, noi stiamo parlando non tanto sull'automazione, quanto sulla quasi completa digitalizzazione della produzione.

La base della nuova fase saranno i cosiddetti "gemelli digitali", copie virtuali delle unità di raffineria. I modelli 3D descrivono in modo affidabile tutti i processi e le relazioni che si verificano nei prototipi reali. Si basano sul lavoro dell'intelligenza artificiale basata sulle reti neurali. Il "Digital Twin" può offrire modalità ottimali di funzionamento dell'apparecchiatura, prevederne i guasti e consigliare termini di riparazione. Tra i suoi altri vantaggi c'è la capacità di imparare costantemente. La stessa rete neurale trova gli errori, li corregge e li ricorda, migliorando così il proprio lavoro e l'accuratezza della previsione.

La base per addestrare il "gemello digitale" è una serie di informazioni storiche. Le moderne raffinerie di petrolio sono complesse quanto il corpo umano. Centinaia di migliaia di parti, decine di migliaia di sensori. La documentazione tecnica per ogni installazione occupa un locale delle dimensioni di un'aula magna. Per creare un "gemello digitale", è necessario prima caricare tutte queste informazioni rete neurale. Quindi inizia la fase più difficile: la fase di insegnamento dell'intelligenza artificiale per comprendere l'installazione. Comprende le letture dei sensori e della strumentazione raccolte negli ultimi anni di funzionamento dell'impianto. L'operatore simula varie situazioni, fa in modo che la rete neurale risponda alla domanda "cosa accadrà se uno dei parametri di funzionamento viene modificato?" - ad esempio, per sostituire uno dei componenti della materia prima o per aumentare l'alimentazione dell'impianto. La rete neurale analizza l'esperienza degli anni passati ed esclude le modalità non ottimali dall'algoritmo mediante calcolo e impara a prevedere il funzionamento futuro dell'installazione.

Il migliore della settimana

Gazprom Neft ha già completamente "digitalizzato" due complessi industriali coinvolti nella produzione di carburante per autoveicoli: un'unità di idrotrattamento della benzina con cracking catalitico presso la raffineria di petrolio di Mosca e un'unità operativa presso la raffineria di petrolio dell'azienda a Omsk. I test hanno dimostrato che l'intelligenza artificiale è in grado di prendere in considerazione contemporaneamente un numero enorme di parametri dei loro "gemelli digitali", prendere decisioni e notificare possibili deviazioni nel lavoro anche prima del momento in cui il problema minaccia di trasformarsi in un problema serio.

Allo stesso tempo, Gazprom Neft sta testando soluzioni integrate che minimizzeranno l'impatto del fattore umano sulla scala dell'intera produzione. Progetti simili sono attualmente in corso di realizzazione negli impianti di bitume della società a Ryazan e Kazakistan. Le soluzioni di successo trovate empiricamente possono essere successivamente scalate fino al livello di grandi raffinerie, che alla fine creeranno un efficace piattaforma digitale gestione della produzione.

Nikolay Legkodimov, capo dell'Advanced Technologies Advisory Group, KPMG in Russia e nella CSI:“Le soluzioni che modellano vari componenti, assiemi e sistemi sono note e utilizzate da molto tempo, anche nell'industria petrolifera e del gas. Si può parlare di salto di qualità solo quando si è raggiunta una sufficiente ampiezza di copertura di questi modelli. Se questi modelli possono essere combinati tra loro, combinati in un'intera catena complessa, ciò consentirà infatti di risolvere problemi a un livello completamente nuovo, in particolare simulando il comportamento del sistema in condizioni operative critiche, sfavorevoli e semplicemente pericolose. Per quelle aree in cui il riattrezzamento e l'aggiornamento delle apparecchiature è molto costoso, ciò consentirà il pre-test di nuovi componenti".

Gestione delle prestazioni

In futuro, l'intera catena del valore nel blocco logistica, raffinazione e marketing di Gazprom Neft sarà unita da un'unica piattaforma tecnologica basata sull'intelligenza artificiale. Il "cervello" di questo organismo sarà il Performance Management Center, istituito un anno fa a San Pietroburgo. È qui che scorreranno le informazioni dei "gemelli digitali", qui verranno analizzate e qui, sulla base dei dati ricevuti, verranno prese le decisioni gestionali.

Già oggi più di 250.000 sensori e decine di sistemi trasmettono al Centro informazioni in tempo reale provenienti da tutti gli asset aziendali compresi nel perimetro del blocco logistico, di lavorazione e marketing di Gazprom Neft. Ogni secondo arrivano qui 180.000 segnali. Ci vorrebbe una persona solo per visualizzare queste informazioni circa una settimana. Il cervello digitale del Centro lo fa istantaneamente: monitora la qualità dei prodotti e la quantità di prodotti petroliferi in tempo reale lungo l'intera filiera, dal punto di vendita della raffineria al consumatore finale.

L'obiettivo strategico del Centro è, utilizzando le tecnologie e le opportunità dell'Industria 4.0, aumentare radicalmente l'efficienza del segmento a valle. Cioè, non si tratta solo di gestire i processi, questo può essere fatto anche all'interno dei sistemi tradizionali, ma di rendere questi processi i più efficienti: utilizzare l'analisi predittiva e l'intelligenza artificiale in ogni fase del business, ridurre le perdite, ottimizzare i processi e prevenire le perdite.

Nel prossimo futuro, il Centro dovrebbe imparare a risolvere diversi compiti chiave che influiscono sull'efficienza della gestione aziendale. Ciò include la previsione del futuro con 60 giorni di anticipo: come si comporterà il mercato tra due mesi, quanto petrolio dovrà essere lavorato per soddisfare la domanda di benzina attuale, in che condizioni saranno le apparecchiature, se gli impianti saranno in grado di far fronte al carico imminente e se riparano. Allo stesso tempo, nei prossimi due anni, il Centro dovrebbe raggiungere il 50% della capacità e iniziare a monitorare, analizzare e prevedere la quantità di scorte di prodotti petroliferi in tutti i depositi petroliferi e nei complessi di rifornimento dell'azienda; in Modalità automatica monitorare oltre il 90% dei parametri di produzione; analizzare l'affidabilità oltre il 40% dotazioni tecnologiche e sviluppare misure per prevenire la perdita di prodotti petroliferi e la riduzione della loro qualità.

Entro il 2020, Gazprom Neft mira a raggiungere il 100% delle capacità del centro di gestione delle prestazioni. Tra gli indicatori dichiarati vi sono l'analisi dell'affidabilità di tutte le apparecchiature, la prevenzione delle perdite in termini di qualità e quantità dei prodotti e la gestione predittiva delle deviazioni tecnologiche.

Daria Kozlova, Senior Consultant presso VYGON Consulting:“In generale, le soluzioni integrate apportano notevoli vantaggi economici all'industria. Ad esempio, secondo Accenture, l'effetto economico della digitalizzazione potrebbe superare i mille miliardi di dollari. Pertanto, quando si tratta di grandi aziende integrate verticalmente, l'introduzione di soluzioni integrate è altamente giustificata. Ma è giustificato anche per le piccole imprese, poiché i miglioramenti dell'efficienza possono liberare loro fondi aggiuntivi riducendo i costi, aumentando l'efficienza della gestione del capitale circolante, ecc. ”.

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Dall'editore del sito: A fine maggio si è tenuto a Mosca il forum Siemens PLM Connection, i cui temi principali erano la creazione di un gemello digitale, la stampa 3D, l'Internet delle cose e l'aumento della competitività dei prodotti russi.

Si noti che il termine gemello digitale nelle pubblicazioni in lingua russa è tradotto sia come "gemello digitale" che come "gemello digitale".

La sala accoglieva a malapena tutti.

Cinque passaggi per costruire un'impresa digitale

Le moderne tecnologie stanno rivoluzionando il modo in cui i prodotti vengono fabbricati. Le aziende stanno accelerando i loro processi, aumentando la flessibilità e l'efficienza e migliorando la qualità. Siemens ritiene che per questo non sia sufficiente concentrarsi su una sola fase della produzione. È necessario tenere conto dell'intera filiera, dallo sviluppo dei prodotti al loro utilizzo.

“Una volta creati e ottimizzati questi processi, puoi integrarli, collegare i tuoi fornitori e ottenere un unico approccio olistico per costruire il tuo business. Inoltre, ti darà la possibilità di creare un gemello digitale della tua attività che ti consentirà di modellare la tua attività per identificare tempestivamente i colli di bottiglia, ad esempio dove si verificano eccedenze o dove sono previsti ritardi", ha affermato Jean Luca Sacco, Direttore di Marketing per Siemens PLM Software EMEA. - Sembra una fantasia, ma è già abbastanza fattibile. Bastano cinque passaggi e il gemello digitale può aiutare la tua azienda".

Il primo passo è lo sviluppo del prodotto, ha illustrato Jean Luca Sacco vero esempio uno dei prodotti creati dalla stessa Siemens con il massimo riutilizzo sue generazioni precedenti e soggetto a successiva verifica senza creare un prototipo fisico di tutte le sue proprietà, compreso il riscaldamento, il raffreddamento e la protezione dalle influenze elettromagnetiche. "La nostra specialità è lo sviluppo del prodotto basato su un approccio sistematico basato su un gemello digitale del prodotto ricco di informazioni, che viene archiviato nell'ambiente di collaborazione Teamcenter in modo tale che tutti i partecipanti allo sviluppo possano accedervi", ha affermato.

Il secondo passo è lo sviluppo della tecnologia di produzione, che implica la modellazione non del prodotto stesso, ma delle operazioni di produzione. “Utilizzando Plant Simulation simuliamo tutte le operazioni di produzione ancor prima della creazione del posto di lavoro, in modo da prevedere in anticipo eventuali difficoltà. E questo vale non solo per un posto di lavoro, ma per l'intero stabilimento nel suo insieme. Ciò ottimizzerà i flussi di materiale, il consumo di energia e simulerà i processi di produzione molto prima dell'inizio degli investimenti nella costruzione dell'officina", ha affermato Jean Luca Sacco e ha presentato un esempio che mostra come una pericolosa curvatura della colonna vertebrale del lavoratore durante il montaggio può essere evitata con il aiuto di un modello

La terza fase, la preparazione e l'avvio della produzione, è associata all'utilizzo di un altro gemello digitale, questa volta per i processi tecnici e le attrezzature. Secondo Jean Luca Sacco, Siemens è l'unica azienda al mondo in grado di offrire una suite di ingegneria informatica integrata che consente di creare un gemello digitale completo, comprendente tutte le discipline, come meccanica, elettrica e software, per testare tutto prima della produzione . Ha sottolineato l'importanza di integrare tutte le componenti di un simile gemello: “Dopo tutto, tutto nella vita è interconnesso. Progettiamo un prodotto, su questa base sviluppiamo un processo e le caratteristiche del processo tecnico impongono requisiti per lo sviluppo del prodotto.

Anche il quarto passaggio, la produzione del prodotto, viene implementato utilizzando un gemello digitale. Senza di essa, infatti, è impossibile stilare un vero e proprio programma di lavoro al fine, ad esempio, di determinare la perdita di tempo e ottimizzare i processi produttivi. Tradizionalmente questo richiesto un largo numero istruzioni cartacee, che erano inefficienti e soggette a errori, mentre la modellazione digitale consente di creare l'insieme ideale di istruzioni per la produzione e l'assemblaggio di un prodotto. Jean Luca Sacco ha spiegato che una soluzione del genere è complessa, copre tutte le risorse dell'impresa, come persone, materiali, attrezzature, macchine, e con l'aiuto di un gemello digitale permette di gestire la produzione. Informazioni elettroniche trasferito all'operatore in quel momento. quando ha bisogno di lei. Sul posto di lavoro, può utilizzare la tecnologia della realtà aumentata e capire meglio cosa deve fare con il pezzo in arrivo e quindi ridurre al minimo gli errori di assemblaggio. Ma anche se si verificano errori, confrontare il prodotto reale con il suo gemello digitale li eliminerà. “Questo approccio rimuove i muri che sono sempre esistiti tra designer e lavoratori, e consente così di migliorare notevolmente la qualità dei prodotti”, ha affermato Jean Luca Sacco.

La quinta fase, la manutenzione, diventerà più efficiente se si utilizza una soluzione che consente di raccogliere e analizzare le informazioni che il prodotto genera durante il suo funzionamento.

Per implementare questi cinque passaggi, Siemens offre la Digital Enterprise Software Suite, che include Teamcenter, NX, Tecnomatix e altri, che tiene conto dei processi delle catene di produzione per diversi settori. Secondo Jean Luca Sacco, questa soluzione mostra lo stato del prodotto in tutte le fasi, dall'idea iniziale al consumatore, il tutto in un unico ambiente. Allo stesso tempo, in ogni fase, le persone utilizzano i risultati dei loro colleghi, beneficiando del fatto di avere dati non solo sulla fase attuale, ma anche su tutte le precedenti e successive.

realtà russe

Un approccio così avanzato sarà utile anche per le aziende russe, poiché si trovano nella stessa tendenza di sviluppo dell'intera industria globale. “Abbiamo gli stessi problemi di qualsiasi altro luogo: un aumento della complessità dei prodotti. Questo è tipico non solo per l'industria aeronautica e automobilistica, ma per l'intero settore dell'ingegneria", ha affermato Viktor Bespalov, vicepresidente, direttore generale di Siemens PLM Software in Russia e nella CSI. "Inoltre, stanno emergendo nuovi modelli di business legati alla diffusione di tecnologie avanzate, come Internet delle cose, produzione additiva, interfacce uomo-macchina, big data".

Nonostante tutte le difficoltà, le nostre aziende creano complessi prodotti innovativi risolvere problemi mai risolti prima. Victor Bespalov ha citato diversi sviluppi come esempio. Quindi, durante la creazione di un nuovo velivolo da trasporto Il-76, è stato costruito un layout digitale ed è stato implementato un unico spazio informativo, che copre l'organizzazione madre - Design Bureau dal nome. Iliushin e fornitori.

Durante lo sviluppo del nuovo trattore KamAZ-5490, quasi tutti i processi di assemblaggio sono stati simulati prima dell'inizio della produzione, che corrisponde al concetto Siemens, e durante la creazione del nuovo motore PD-14, che ora è in fase di test, è stato sviluppato il suo layout digitale completo , che viene utilizzato non solo nella produzione, ma nei servizi tecnologici.

Allo stesso tempo, ha sottolineato Viktor Bespalov, le imprese russe devono risolvere molti problemi. Quindi, a causa della complicazione dei prodotti, i metodi tradizionali di decomposizione del prodotto cessano di funzionare. Pertanto, nelle prime fasi, è necessario occuparsi della gestione dei requisiti e del rispetto delle norme di certificazione.

Apportare modifiche durante la fase di sviluppo e oltre rimane una sfida. Questo è dove l'uso della modellazione digitale e vari metodi calcolo, tuttavia, la complessità di questo compito suggerisce che c'è ancora del lavoro da fare. Esistono problemi di gestione delle risorse relativi all'interazione tra PLM ed ERP.

Viktor Bespalov: “Nonostante tutte le difficoltà, la maggior parte dei nostri clienti russi
prevede di espandere l'uso dei prodotti Siemens PLM Software".

Ci sono anche problemi nazionali. Le nostre aziende non lavorano solo a livello locale, ma entrano nei mercati globali, perché altrimenti è impossibile. Victor Bespalov ha citato i dati di una holding dell'aviazione russa e dei suoi concorrenti stranieri, che mostrano che la nostra azienda dedica quasi il doppio del tempo a mettere a punto la produzione. A suo avviso, questo è un segnale allarmante che le aziende occidentali stanno introducendo i prodotti sul mercato molto più velocemente e Produttori russi dovrebbero essere compiuti sforzi per ridurre queste perdite.

Per fare questo, le nostre aziende devono utilizzare tecnologie che le rendano competitive. A questo proposito, Viktor Bespalov ritiene che si debba stare attenti alla scelta delle tecnologie: “Sono categoricamente in disaccordo con le dichiarazioni di alcuni sviluppatori russi apparse di recente in relazione alla politica di sostituzione delle importazioni, in cui sottolineano che i sistemi PLM russi sono L'80% soddisfa i requisiti delle nostre imprese. E cosa fare con il restante 20%? In che modo le nostre società nazionali saranno in grado di competere in una situazione del genere? Come affrontare i player globali che sono già dotati delle moderne tecnologie?”.

Come risposta a queste domande retoriche, Viktor Bespalov ha citato i risultati di un sondaggio tra i clienti russi, che mostrano. che, nonostante tutte le difficoltà, la maggior parte di loro prevede di espandere l'uso dei prodotti Siemens PLM Software.

Apparentemente, l'attenzione che l'ufficio russo mostra alle esigenze dei clienti gioca un ruolo importante in questo. Inoltre, oggi non si parla più di progettazione di disegni, ma di requisiti funzionali. Nell'ultima conferenza, l'esame dei requisiti dell'OKB im. Sukhoi e ASTC im. Antonov nel sistema CAD NX.

Questo lavoro continua per altri prodotti, in particolare è stata rafforzata l'integrazione del sistema CNC Sinumetrik e NX CAM per combinare il mondo reale e virtuale, è stata migliorata l'integrazione di NX e Fibersim per i programmi di aviazione, il sistema di Product Cost Management è stato è stato adattato alle metodologie di determinazione dei costi russe e sono stati integrati i sistemi Teamcenter e Test. Laboratorio per il processo di verifica dei requisiti end-to-end.

Questo argomento riguarda Utenti russi. Quindi a Michael Rebruch, direttore dello sviluppo di NX, è stato chiesto dalla sala come comunicare le proprie preoccupazioni agli sviluppatori di NX e influenzare lo sviluppo. Al che ha risposto che l'azienda continua a collaborare con i clienti in Russia, ascoltando i desideri e tenendone conto: “Per noi è importante capire come lavorano, dove incontrano difficoltà, e poi cercheremo di aiutare. " Da parte sua, Viktor Bespalov ha promesso che subito dopo il forum, il lavoro con i clienti avrebbe continuato a definire i requisiti e creare un piano per soddisfarli nelle prossime versioni dei prodotti.

L'attenzione è rivolta anche al tema della creazione di un prototipo di una soluzione standard. “Il PLM non è una tecnologia economica, quindi i clienti sono interessati a ottenere resi rapidi. A questo proposito, negli ultimi quattro anni, i nostri sforzi si sono concentrati sulla riduzione dei tempi di implementazione", ha affermato Viktor Bespalov.

Sono già stati creati speciali modelli di dati preconfigurati, modelli NX per il supporto di ESD, modelli per i processi di gestione delle modifiche, librerie per parti standard, materiali, risorse tecnologiche, ecc., è stata sviluppata una metodologia avvio rapido in funzione. Secondo le stime Siemens e i dati dei progetti pilota, i tempi di implementazione possono essere dimezzati poiché quasi l'80% del lavoro è coperto da una soluzione standard e solo il 20-30% è tenuto conto delle specifiche del cliente.

Inoltre, durante l'implementazione dell'approccio industriale annunciato diversi anni fa, Siemens sta promuovendo in Russia una serie di soluzioni preconfigurate per l'industria Catalyst, che include migliori pratiche e processi di base per vari settori come quello navale, automobilistico, meccanico, elettronico, energetico, ecc. Secondo Viktor Bespalov, queste soluzioni consentono di introdurre nuove soluzioni nei processi esistenti in modo da colmare il divario tra le tecnologie avanzate e ciò che l'azienda utilizza effettivamente.

I discorsi dei clienti russi hanno mostrato come implementiamo le tecnologie Siemens elencate. Pertanto, Vasily Skvorchuk, capo del dipartimento IT di Ural Locomotives LLC, ha affermato che quando ha lanciato la nuova produzione di treni elettrici Lastochka, è stato deciso di creare un sistema di automazione integrato presso l'impresa, tra cui Teamcenter, NX CAD / CAM / CAE di Siemens, sistema ERP russo-bielorusso Omega (russo-bielorusso) e "1C: Production Enterprise Management".

Vasily Skvorchuk: “Ora nell'integrato sistema aziendale impiega circa 1100 persone"

LLC Ural Locomotives, una joint venture con Siemens, è stata fondata nel 2010. "Da quel momento è iniziato il rapido sviluppo delle tecnologie dell'informazione nel nostro stabilimento", ha affermato Vasily Skvorchuk e ha aggiunto che ora circa 1.100 persone lavorano nel sistema aziendale integrato e il management può monitorare lo stato di avanzamento dei lavori sulla dashboard del manager, che riceve tutte le informazioni di base. Grazie a questo sistema, tutte le divisioni hanno accesso a un'unica fonte di informazioni aggiornate necessarie per la produzione di apparecchiature di alta qualità per Lastochka.

L'azienda prevede di utilizzare un layout di prodotto elettronico tridimensionale per le parti lavorate su una macchina CNC. È già stato realizzato un progetto pilota.

Anche l'Ulan-Ude Aviation Plant, che sviluppa e produce elicotteri Mi-8, sta passando a un layout elettronico del prodotto. Il CIO dello stabilimento Maxim Lobanov ha parlato di due progetti per organizzare un processo digitale di preparazione tecnologica della produzione basato sulla documentazione di progettazione originale sotto forma di layout elettronico.

Prima, per il nuovo modello di elicottero, è stato implementato il progetto End Beam, durante il quale sono stati realizzati il ​​sartiame e la trave stessa, e poi il progetto Cargo Floor, realizzato interamente con tecnologia paperless. Nell'ambito di questo progetto, è stato elaborato il processo di assemblaggio degli utensili, che ha consentito di aumentare la precisione dell'assemblaggio e ridurre i tempi.

Secondo Maxim Lobanov, in connessione con il passaggio alle tecnologie paperless, è diventato necessario integrare il sistema Teamcenter PLM con il sistema di pianificazione utilizzato nello stabilimento, nonché creare un moderno sistema informativo per portare il layout digitale in ogni luogo di lavoro.

Esempi stranieri

Dal punto di vista della concorrenza globale, è interessante vedere come la transizione verso tecnologie digitali presso imprese estere. Ad esempio, Konecranes, un'azienda che produce e fornisce assistenza per gru e altre attrezzature di sollevamento, ha iniziato il suo percorso di armonizzazione del suo approccio alla digitalizzazione nel 2008.

“Produzione e servizio sono una combinazione interessante, per ottenere il massimo effetto è necessario unire questi elementi. Abbiamo circa mezzo milione di apparecchiature in servizio e la digitalizzazione è molto importante qui", ha spiegato Matti Leto, Direttore del processo di prodotto e ingegneria di Konecranes.

Secondo lui, prima sono stati definiti i processi, quindi è iniziata la ricerca di una soluzione per garantire questi processi in modo tale che i sistemi continuino a funzionare in futuro per molti anni. È stato compilato un elenco di piattaforme, tra cui ERP, CRM, ecc., ma l'azienda considera il sistema PLM il più importante in termini di sostenibilità a lungo termine, poiché contiene informazioni sui prodotti. La scelta è caduta su Teamcenter.

Sul questo momento Alcuni dei sistemi sono stati implementati, il resto è in fase di implementazione. Nel frattempo, Konecranes sta passando al livello successivo di digitalizzazione utilizzando la tecnologia IoT per automatizzare la manutenzione delle apparecchiature e semplificare altri processi. A tal fine è stato realizzato un portale per lo scambio di informazioni tra azienda, partner e clienti.

Il progetto IoT di Konecranes è iniziato con successo. Più di 10mila unità di apparecchiature sono collegate alla rete. “Il sistema PLM aumenta significativamente il valore dell'Internet delle cose, perché i dati sui prodotti, insieme ai dati di monitoraggio delle apparecchiature, consentono di prendere rapidamente decisioni informate", ha condiviso Matti Leto. Crediamo che l'Internet delle cose lo sia nuovo modello per il business che ha il futuro”.

Il gemello digitale come base per la produzione futura

La rivoluzione industriale in corso sta trasformando il business, ponendo sfide difficili per le imprese. I processi di sviluppo stanno cambiando, ad esempio, attraverso l'uso del crowdsourcing e un approccio alla progettazione orientato ai sistemi, e nel campo della produzione, stanno avvenendo cambiamenti attraverso l'uso della produzione additiva, moderni sistemi robotici e strumenti di automazione intelligente.

"La creazione di un gemello digitale per gestire il ciclo di vita dell'intero sistema di produzione consente alle aziende di raggiungere un nuovo livello di innovazione", ha affermato Robert Meschel, senior director di Siemens PLM Software per la strategia di Manufacturing Engineering Software, e ha affermato che agendo in questa direzione, l'azienda sta sviluppando la direzione dell'ingegneria di produzione e della produzione digitale. "Diverse innovazioni su cui stiamo attualmente lavorando colmano il divario tra design e produzione", ha affermato Robert Meschel.

Inoltre, vengono sempre più utilizzati i robot, che ora sono molto più flessibili di prima. La stampa 3D, che fino a poco tempo fa era considerata adatta solo alla prototipazione, inizia ad essere utilizzata nella produzione reale. A riprova, Robert Meschel ha fornito esempi specifici delle industrie aerospaziale, navale, ingegneristica e automobilistica che dimostrano che ciò fornisce un'accelerazione radicale: "Stiamo aggiornando i nostri prodotti per offrire ai clienti l'opportunità di utilizzare questa tecnologia".

Un altro approccio avanzato promettente è la messa in servizio virtuale mediante un'appliance integrata. Secondo Robert Meschel, tutto ciò indica che la base della produzione futura sarà la simulazione della realtà e un prerequisito importante per questo è un gemello digitale, un modello con un alto grado di dettaglio.

È anche importante che l'uso di un gemello digitale consenta di integrare calcoli e test su vasta scala, nonché modelli e dati. Secondo Wuter Dehandshutter, CTO, Siemens PLM Software, la sfida qui è sfruttare al meglio le informazioni generate in fasi diverse e collegarle tra loro, ma ora ci sono una serie di fasi in cui le informazioni ingegneristiche vengono prodotte isolatamente.

Woeter Dehandshutter: "L'utilizzo di un gemello digitale permette l'integrazione di calcoli e prove sul campo"

Ha dimostrato che questo problema può essere risolto utilizzando un gemello digitale, analizzando il prodotto nelle prime fasi tramite test virtuali, gestendo questo gemello e aumentandone il livello di dettaglio e precisione in modo che i test sul campo possano concentrarsi sul rispetto dei requisiti e non sulla ricerca soluzioni.

Ad esempio, Wuter Dehandshutter ha citato la società Irkut, che ha applicato questo approccio alla progettazione del velivolo MS-21, utilizzando i prodotti LMS Imagin.Lab e LMS Amesim per calcolare il comportamento del sistema. Allo stesso tempo, sono state modellate non solo le singole parti, ma l'interazione complessiva dei sistemi, che ha permesso anche in fase di progettazione di verificare come si sarebbe comportato l'intero velivolo e, secondo Irkut, ridurre la creazione dei modelli più complessi di cinque volte rispetto alla soluzione precedentemente utilizzata.

Novità di NX 11

Pur promuovendo il concetto di gemello digitale, Siemens non dimentica i suoi prodotti principali. Michael Rebruch, Director of Engineering per NX, Siemens PLM Software, ha introdotto alcune delle nuove funzionalità in arrivo ad agosto con NX 11 e novembre con NX 11.01.

Tuttavia, una novità è già disponibile. È gratis app mobile Catchbook progettato per lo sviluppo. “Disegnando uno schizzo a mano libera su una tavoletta, il cui risultato viene convertito in geometria, possiamo aggiungere quote e controllare il posizionamento degli schizzi. È anche possibile scattare una foto con un telefono cellulare e utilizzare questo sistema per esplorare le possibilità di questo progetto", ha spiegato Michael Rebruch.

Michael Rebruch parla delle novità di NX 11

Insieme a NX 11, verrà rilasciato un nuovo prodotto, Converging Model, che consente di combinare una geometria precisa e una rappresentazione cellulare basata sul volto in un unico modello. Secondo Michael Rebruch, i clienti che lo hanno già incontrato affermano che ha cambiato il modo in cui lavora in modo che il modello possa essere utilizzato nella progettazione, test e nuovi metodi come la stampa 3D e la produzione ibrida.

NX 11 includerà anche la nuova soluzione Lightworks Iray+ di Nvidia, basata sulla tecnologia Iray di Nvidia, per il rendering di immagini fotorealistiche e includendo una libreria di materiali e scene.

Inoltre, NX 11 sarà in grado di scansionare e caricare enormi nuvole di punti nel sistema e interagire con esse proprio come nel mondo reale per progettare nel contesto dell'ambiente fisico.

In NX 11.01 verrà implementato nuova tecnologia ottimizzazione della topologia, progettata per creare superfici di forma complessa, ottimizzare la forma, la massa, i materiali utilizzati, le dimensioni e la topologia delle strutture mantenendo il funzionamento della parte. Si prevede che ciò migliorerà l'interazione con la produzione additiva. -->