Okosgyártás

Digitális ikrek az elektronikában

Felére csökkenti a piacra lépéshez szükséges időt, és lefaragja a terméktervezés költségének negyedét is a megoldás, amelyet a Siemens elektronikai cégeknek készített. A digitális és a fizikai világot varratmentes egységbe foglaló rendszert a német cég maga is eredménnyel alkalmazza ambergi okosgyárában.

hirdetés

Miközben a fogyasztói és az ipari termékek is mind több elektronikus komponenst tartalmaznak, a gyártók okkal érezhetik úgy, hogy két tűz közé kerülnek. A vásárlók ma már aligha várnak a szállítóra, ha az késlekedik egy termékújdonság kibocsátásával, ráadásul a gyors piacra lépés önmagában kevés a sikerhez, napjainkban a kifogástalan minőség és az egyre nagyobb testreszabhatóság is alapelvárás. Másfelől az elektronikai cégeknek a globális ellátási láncok kihívásaival, a tervezés és a gyártás mind összetettebbé váló folyamataival is meg kell birkózniuk.

Az elektronikai gyártók többsége a működés digitális átalakításával próbál jobban megfelelni a sokrétű elvárásoknak, a transzformáció azonban gyakran csupán a folyamatok egy részét éri el. Bár a digitalizáció által kétségtelenül felgyorsítható a tervezés és fokozható a gyártás teljesítménye, hatékonysága is, ha nem elég átfogó, akkor a remélt eredmény elmaradhat, ahogyan arra a közelmúltban a Gartnerhez tartozó CEB Global kutatása (2017 Digital B2B Buyer Survey) is rávilágított. A megkérdezett vezetők 80 százaléka akkor már arról számolt be, hogy vállalatánál fut valamilyen digitalizációs program. Bár 69 százalékuk egyetértett abban is, hogy ezeket a kezdeményezéseket szükséges még inkább kiterjeszteni, a felmérés idején 44 százalékuk elismerte, a digitalizáció egyelőre nem növelte az üzlet nyereségességét.

Digitális ikermodell a gyártásban (koncepciórajz: 123rf)
Digitális ikermodell a gyártásban (koncepciórajz: 123rf)

Működési modelljüket egészében kell megújítaniuk a gyártó vállalatoknak ahhoz, hogy a digitalizáció minden lehetőségét kiaknázhassák – mutatott rá a Siemens fehér könyvében (Smart manufacturing for electronics). A német cég digitális vállalatnak nevezi a működés új mintáját, amely a mind nagyobb elektronikai tartalommal bíró okostermékek tervezését, gyártását, szállítását és támogatását integráló platformban ölt testet.

A platform két digitális koncepcióra épül. A digitális szál a tervezés, a gyártás és a támogatás folyamatainak résztvevőit összekötő információáramlás, amelyet az együttműködés gerincét alkotó szoftvermegoldás, például a Teamcenter terel mederbe az érintett területek, alkalmazások, eszközök és rendszerek között. A digitális ikrek a termékek és a gyártási folyamatok rendkívül pontos másaként ebből az információáramból táplálkoznak, a fizikai világot a digitális dimenzióban jelenítik meg, így többek között megkönnyítik a tervezett termékek szimulációs tesztelését, a gyártás optimalizálását, a változások kezelését és az ügyfélvisszajelzések visszacsatolását is az újabb termékek kidolgozásába. 

Nincs lyuk a cipész okoscipőjén

Sok éve ad átfogó támogatást a Siemens PLM Software üzletága szoftvermegoldásaival a mechanikus gyártás információáramlásának és folyamatainak kezeléséhez, a Mentor Graphics pedig, amelyet a német cég 2017-ben vásárolt fel, a nyomtatott áramköröket tervező és gyártó vállalatoknak ad hasonló eszközöket. Az akvizíció óta a Siemens a két megoldásportfóliót integrálta, és a digitális vállalat modelljéből kiindulva olyan iparági megoldást készített az elektronikai ipar szereplőinek, amellyel a termékfejlesztés elektronikus és mechanikus vonatkozásait egységesen kezelhetik a tervezéstől a gyártásig.

Búcsút inthetnek a fizikai prototípusoknak, az egymástól elszigetelten működő rendszereknek, papíralapú folyamatoknak és információsilóknak a fizikai és a virtuális világot összekapcsoló okosgyármegoldást bevezető elektronikai cégek, mert a munka minden szakaszát átszövő, egységes, folyamatos és következetesen pontos, naprakész információáramlásban dolgozhatnak, amelyben például mindig biztosan tudni fogják, hogy a megtervezett alkatrész legyártható, a gyártástervet frissítették, a szerszámgépeket optimalizálták ehhez, a megcélzott teljesítmény elérhető lesz vagy sem. A részleges digitalizációs megközelítéshez képest ezzel a megoldással lényegesen nagyobb előnyöket érhetnek el az elektronikai cégek, mondja a Siemens, és ezt adatokkal is alátámasztja.

A Siemens ambergi elektronikai gyárában zajlik a termelés
A Siemens ambergi elektronikai gyárában zajlik a termelés

A programozható logikai vezérlők (PLC-K) egyik vezető gyártójaként a Siemens ambergi elektronikai gyárában (német rövidítéssel EWA) vezette be digitális vállalati platformját. Az EWA ezernél több termékváltozatot szállít 60 ezernél több ügyfelének világszerte, havonta több mint 1 millió darab terméket gyárt. Digitális platformján az EWA teljes egészében integrálta a gyártás fizikai és virtuális világát, és 75 százalékban automatizálta a folyamatokat. A kialakított környezetben a digitális termékmodellek szoftverkódja közli a szerszámgépekkel a követelményeket, ad utasításokat a soron következő lépések megtételére, és a készülő termékek, valamint a szerszámgépek közötti kommunikációban dől el az is, hogy mely soron mikor, milyen darabokat szükséges gyártani a határidő tartásához, a megrendelés teljesítéséhez. Mindezt szoftverügynökök monitorozzák, amelyek ellenőrzik a minőséget, a törvényi megfelelés követelményeinek teljesítését, és információt szállítanak a további optimalizálást célzó elemzésekhez is. 

Minthogy digitális prototípusokkal dolgozik, és a gyártási folyamatokat is szimulációkon keresztül optimalizálja, az EWA a korábbi átfutási időhöz mérten 50 százalékkal gyorsabban tud új termékkel piacra lépni, és a termékminőséget is 99,99885 százalékra javította – 1 millió legyártott darab közül kevesebb mint 12-ben lehet hiba –, miközben a termékfejlesztés költségét 25 százalékkal csökkentette.

Robotok és nyomtatók intelligenciával

Három technológia – a mesterséges intelligencia (AI), a 3D-nyomtatás és a fejlett robotika – lesz különösen nagy hatással az elektronikai gyártásra rövid és középtávon a Siemens előrejelzése szerint. Potenciális használati esetek százait kínálja a gyártóipar a mesterséges intelligencia alkalmazására, nem véletlen, hogy a technológia mágnesként vonzza a kockázatitőke-befektetőket is. Olyan kognitív képességeket kölcsönöz az AI a rendszereknek, mint például a gépi látás, a természetes nyelvi feldolgozás, azaz a beszédértés, valamint a gépi tanulás, amellyel a gépek – a dolgok internetjén a gyártási környezetből érkező adatokat elemezve – folyamatosan optimalizálják működésüket és javítják teljesítményüket.

Becslések szerint idén már a gyártó vállalatok 75 százaléka használni fog valamilyen 3D-nyomtatással készült eszközt, szerelvényt vagy alkatrészt – az elemzők szerint ez különösen az autóiparra és a repülőgépgyártókra lesz jellemző, de a technológiát az elektronikai cégek is alkalmazzák bizonyos mértékben. A Siemens például erlangeni telephelyén kialakított AMEC (Additive Manufacturing Experience) demóközpontjában teszteli a HP-vel közösen a 3D-nyomtatók gyártóipari alkalmazását. A karlsruhei ArtiMinds Robotic közreműködésével pedig a német cég olyan rugalmas és kifinomult robotok fejlesztésén dolgozik, amelyek egyre kisebb munkadarabokon mind kifinomultabb műveleteket tudnak elvégezni sok ponton változtatható folyamatokban.

Hálózatba kötött fémnyomtatók (okosgyár koncepciórajz: 123rf)
Hálózatba kötött fémnyomtatók (okosgyár koncepciórajz: 123rf)

Idén világszerte 128,7 milliárd dollárt költenek majd a felhasználók robotokra és drónokra, 17,1 százalékkal többet, mint tavaly, olvasható az International Data Corporation (IDC) költési kalauzában (Worldwide Robotics and Drones Spending Guide). A kettő közül a robotok piaca a nagyobb, mérete idén eléri a 112,4 milliárd dollárt, és az elemző szerint 2023-ig évente átlagosan 17,8 százalékkal bővül tovább. A legnagyobb felhasználó a gyártóipar, amely idén 53,8 milliárd dollárt fordíthat robotok munkába állítására.

Kis Endre
a szerző cikkei

hirdetés
Ha hozzá kíván szólni, jelentkezzen be!
 
hirdetés
hirdetés
hirdetés

Kiadónk társoldalai

hirdetés