Utrzymanie i konserwacja zasobów produkcyjnych za pomocą cyfrowego bliźniaka (ang. digital twin)

Niektóre rzeczy w życiu wymagają regularnej konserwacji- na przykład samochód, urządzenia gospodarstwa domowego, a nawet sam człowiek – lepiej więc jest wiedzieć, kiedy potrzebny będzie kolejny przegląd serwisowy, niż zgadywać i się pomylić. Pomyłka w tych przypadkach może doprowadzić do tego, że samochód będzie wymagał droższej naprawy, urządzenie będzie wymagało wymiany, a w przypadku zdrowia osobistego – dodatkowej wizyty u lekarza, której mogłoby nie być. Nie inaczej jest z utrzymaniem zasobów produkcyjnych. Przedsiębiorstwa produkcyjne inwestują dużo czasu i pieniędzy w zapewnienie bezproblemowej produkcji, a podstawową kwestią jest utrzymywanie środków trwałych, takich jak nieruchomości, fabryki i sprzęt (ang, Property Plant Equipment – PPE) w należytej sprawności. Przy wdrożeniu i zastosowaniu odpowiednich procesów możemy usprawnić zarządzanie aktywami PPE, co z kolei może poprawić efektywność ogólnego procesu produkcji.

Utrzymanie majątku na przestrzeni lat

Na przestrzeni lat zarządzanie majątkiem i jego konserwacją przeszły pewną ewolucję – oto kilka przykładów optymalizacji i automatyzacji tego procesu: Zarządzanie z pomocą papieru: Lata temu mechanicy samochodowi mieli kilka tomów książek – encyklopedii naprawy samochodów. Dodatkowo co roku pojawiały się ich nowe wydania więc po 30 latach ich ilość była ogromna, a wyszukiwanie odpowiedniej wiedzy bardzo skomplikowane. Zarządzanie z pomocą mikrofilmów: Wiele firm produkcyjnych wszystkie swoje części zamienne miało dawniej skatalogowane na mikrofilmach, więc aby zamówić właściwą część należało, przeglądając zdjęcia, znaleźć odpowiednią wersję produktu. Teraz można w prosty sposób wyszukać właściwą część w świecie wirtualnym – Internecie. Zarządzanie cyfrowe: Obecnie w salonach samochodowych wystarczy podać numer VIN samochodu, aby wyświetlić całą listę wszystkich napraw wykonanych w ciągu ostatnich lat, a także listę wszystkich wymienionych części. To z czego korzystają salony samochodowe, to cyfrowy bliźniak napraw samochodu.

Co to jest cyfrowy bliźniak?

Cyfrowy bliźniak to cyfrowa reprezentacja produktu oraz części lub całości jego historii (genealogii). Na przykład, historia napraw samochodu jest niewielką częścią historii tego pojazdu. Jeśli jednak jego historia byłaby śledzona od samego początku procesu produkcji, mielibyśmy znacznie pełniejszy obraz. Sprawdzając historię każdego komponentu, śledząc każdą operację, operatora i maszynę, która przetworzyła listę materiałów w gotowy samochód, otrzymalibyśmy pełną cyfrową historię. Można sobie wyobrazić wielką wartość posiadania takiej historii, która w dodatku byłaby łatwo dostępna. Łatwy byłby np. wgląd w schemat silnika samochodu, suszarki czy lodówki, a dodatkowo możliwa byłaby analiza danych i śledzenie produktów w celu identyfikacji problemów, zanim jeszcze wystąpią. Dzięki wiedzy o tym, co aktualnie dzieje się z maszyną w fabryce, można zapobiec przestojom produkcji. W przypadku prototypowania produktów, dzięki symulacjom, moglibyśmy opracowywać nowe funkcjonalności i przetwarzać różne plany rozwoju produktu w przyszłości.

Więc, co można mieć dzięki technologii digital twins?

Salon samochodowy zna części, które zostały zamontowane w danej wersji pojazdu; pracownik serwisu może połączyć się z historią napraw samochodu online, a nawet powiadomić właściciela, gdy pojawi się przypomnienie o konieczności przeglądu. Posiadając cyfrowego bliźniaka swojego produktu, można także na przykład zabezpieczyć się przed naprawami gwarancyjnymi podróbek, czyli skopiowanych tańszych wersji swoich produktów.

Wykorzystanie cyfrowego bliźniaka do zarządzania majątkiem produkcyjnym

Monitorowanie aktywów, analiza użytkowania, konserwacja predykcyjna i historia napraw powinny w dobie Przemysłu 4.0 ( Industry 4.0) być bardzo ważne dla Działu Utrzymania Ruchu każdej firmy produkcyjnej. Dynamiczna cyfrowa reprezentacja aktywów przedsiębiorstwa, która umożliwia firmom lepsze zrozumienie i przewidywanie wydajności maszyn oraz znalezienie nowych źródeł przychodów, może zmienić sposób funkcjonowania ich działalności. Symulacje zmian produktu, prototypowanie, BOM (ang. Bill of Materials) zaprojektowany, BOM zamówiony, BOM zbudowany, BOM wysłany i BOM aktualnie skonfigurowany to przykłady danych, które można zachować przy użyciu cyfrowego bliźniaka. Podobnie można przechowywać różne istotne dane o wyrobach gotowych znajdujących się w sprzedaży lub już sprzedanych. Dwa sposoby, w jakie oprogramowanie ERP 4FACTORY: QAD Adaptive ERP obecnie wspiera technologię cyfrowego bliźniaka to, po pierwsze, połączenie historii zasobów produkcyjnych z innymi danymi ERP. System może przechwytywać zarówno informacje specyficzne dla operatora, jak i maszyny, podczas procesu produkcyjnego, które mogą być następnie wykorzystane w jego cyfrowym bliźniaku. Drugi sposób to bezpośrednie podłączenie urządzeń w hali produkcyjnej do modułu EAM 4FACTORY. Monitorowany automatycznie poprzez wewnętrzne i/lub zewnętrzne czujniki sprzęt może ostrzegać poprzez EAM 4FACTORY o wymaganej konserwacji i zapisywać historię wszystkich działań konserwacyjnych. Powszechne wykorzystanie koncepcji cyfrowego bliźniaka już wkrótce będzie jednym z ważniejszych sposobów podnoszenia wydajności codziennych operacji produkcyjnych.

Autor:

David Doyle

Business Consultant for the Strategic Accounts Team w QAD Inc.

tłumaczenie z języka angielskiego i redakcja tekstu DSR S.A.

Przeczytaj także:

System ERP w firmie produkcyjnej? – co powinieneś wiedzieć zanim się na niego zdecydujesz ?

Wskaźnik OEE – jak obliczać i interpretować wyniki?