Digital Manufacturing i PLM – przyszłość nowoczesnej produkcji

Rozmowa Biznes Benchmark na temat cyfrowego wytwarzania i chmurowo-mobilnej przyszłości systemów zarządzania produkcją z ekspertami Siemens PLM Software – Ericem Sterlingiem, wiceprezesem odpowiedzialnym za oprogramowanie do zarządzania cyklem życia produktu i współpracy, oraz Zvi Feuerem, wiceprezesem odpowiedzialnym za oprogramowanie do inżynierii produkcji.

Marcin Bieńkowski: Obecnie pojęcie cyfrowego wytwarzania (ang. Digital Manufacturing) użytkownikom kojarzy się przede wszystkim z oprogramowaniem do projektowania fabryk, optymalizacji produkcji i znajdowania wąskich gardeł. Jak w ten obraz wpisuje się takie oprogramowanie jak dostarczany przez Siemens PLM Software Tecnomatix i jaka jest przyszłość  tego typu systemów.   

Zvi Feuer: Zacznijmy może od tego czym jest Tecnomatix. Otóż Tecnomatix, to zbiór współpracujących ze sobą aplikacji cyfrowego wytwarzania, które razem dostarczają dostosowane do poszczególnych branż rozwiązania. Systemy te bazują na otwartej platformie PLM o nazwie Teamcenter i pozwalają opracować, prześledzić i połączyć w jedną całość wszystkie elementy składające się na kompletny proces wytwarzania produktu – od projektu, poprzez symulację i walidację, aż do procesu produkcyjnego.

Portfolio aplikacji Tecnomatix jest zorganizowane według dziedzin procesów produkcyjnych – planowania, symulacji i produkcji – oraz skalowalne w zależności od potrzeb użytkowników. Dla każdej dziedziny przewidziany jest zestaw aplikacji dla konkretnych funkcji inżynierii produkcji, np. przygotowywania instrukcji pracy lub projektu rozkładu na hali produkcyjnej. Aplikacje Tecnomatix do planowania produkcji są zaprojektowane tak, aby na wczesnym etapie zapewnić inżynierom produkcji wgląd w dane projektowe. Dzięki temu można sprawdzić wykonalność nowych pomysłów i wykorzystać wiedzę zgromadzoną przy wcześniejszych projektach, co przekłada się na szybsze dostarczanie na rynek większej ilości innowacyjnych produktów.

Aplikacje Tecnomatix do symulacji produkcji umożliwiają inżynierom definiowanie inteligentnych modeli procesów produkcyjnych, które dają wgląd w praktyczną realizację zaplanowanych działań. Pomagają one przewidzieć i skontrolować jak, przy danym wyposażeniu i rozplanowaniu hali produkcyjnej, konkretne działania będą wyglądały w praktyce. Użytkownicy mogą symulować procesy produkcyjne i analizować wykonalność produkcji, w tym sprawdzać poprawność założeń produkcyjnych odnośnie ludzi, maszyn i systemów, analizować ergonomię stanowisk pracy, programować roboty offline czy optymalizować logistykę i przepustowość systemów produkcyjnych.  

Zvi Feuer:
Aplikacje Tecnomatix do produkcji dostarczają funkcjonalności do zarządzania działaniami związanymi z uruchomieniem produkcji. Łączą one systemy planowania produkcji bezpośrednio z systemami produkcyjnymi, co przekłada się na zwiększenie efektywności przedsiębiorstw wytwórczych. Pakiet ponadto pozwala na zarządzanie niezbędnymi zmianami w procesie produkcyjnym związanym z wykorzystaniem maszyn, technologii, logistyki i zasobów ludzkich podczas krytycznej fazy rozruchu produkcji nowych wyrobów.

Intosite stanowi przykład aplikacji odpowiedzialnej za dziedzinę produkcji. Intosite to aplikacja chmurowa ukazująca mapę 3D zakładu produkcyjnego, opierającą się na prostym interfejsie kartograficznym. Oprogramowanie to służy do agregowania wszystkich informacji dotyczących danego zakładu, urządzenia lub wytwarzanego w danym miejscu wyrobu w sposób jak najbardziej naturalny dla człowieka. Wystarczy np. odszukać na mapie zakład, w nim interesującą nasz maszynę, a następnie jej element i wyświetlić, klikając na nim, powiedzmy instrukcję serwisową silnika tokarki. Pracownicy utrzymania ruchu mogą też w tym miejscu, przypisanym do konkretnego elementu, wstawić np. swoje uwagi serwisowe. 

Takie programy jak Intosite pokazują pewną tendencję związaną z przyszłością systemów cyfrowego wytwarzania i gromadzenia cyfrowej dokumentacji. Obecnie monitoruje się poszczególne parametry urządzeń i parametry produkcji. Dane te wracają do systemu PLM. Teraz od nas zależy co z nimi zrobimy. W nowoczesnych systemach muszą one być przedstawione w zrozumiały sposób, tak aby można było podejmować złożone decyzje. Informacja ta musi być też łatwo dostępna i przypisana do konkretnych elementów fabryki. W ten sposób tworzona jest cyfrowa mapa, taki lustrzany wirtualny obraz tego co dzieje się w rzeczywistych systemach produkcyjnych.  

Obraz ten pozwala nam wydobyć z systemu cyfrowego wytwarzania informację zwrotną – ot, chociażby przeprowadzić walidację fabryki czy linii produkcyjnej przed kupnem robotów. Mało tego, można w ten sposób skontrolować sterowniki czy oprogramowanie zanim zostanie ono zainstalowane na linii produkcyjnej. Dzięki symulacjom będziemy wiedzieć jak zachowa się system produkcyjny zanim zostanie on zamontowany, gdzie wystąpią wąskie gardła, czy przestrzeń dla gniazd zrobotyzowanych będzie wystarczająca i czy przepływ elementów będzie optymalny.   

Marcin Bieńkowski: A w jaki sposób takie interfejsy jak ten znany z Google Earth czy mechanizmy społecznościowe mogą pomóc w zarządzaniu linią produkcyjną?

Eric Sterling: Intosite ma specyficzny interfejs. Charakteryzuje się bardzo prostą nawigacją. Łatwo z niego wydobyć też informacje na temat zarządzania, sprawdzić co ludzie myślą o danych rozwiązaniach, jakie proponują wprowadzić innowacje czy ulepszenia. Ułatwiona jest też tutaj komunikacja pomiędzy planistami linii, a osobami z utrzymania ruchu. Wszystko to w połączeniu z danymi lokalizacyjnymi – zarówno dla fabryki, urządzenia pracującego „w szczerym polu” czy maszyny znajdującej się wewnątrz hali, w konkretnej lokalizacji. Można powiedzieć, że Intosite to oprogramowanie do obszarowego zarządzania fabryką.

Eric Sterling: Dzięki takiemu obszarowemu zarządzaniu w systemie Intosite, można przyjrzeć się np. elektrowni jądrowej czy  elektrowni wiatrowej. Zobaczyć gdzie się one znajdują czy jak są zbudowane. Ale nie tylko, łatwo też przyjrzeć się ich kluczowym funkcjonalnościom, zrozumieć zasadę działania, a gdy zachodzi taka potrzeba, punktowo zbadać dany podzespół i dołączoną do niego dokumentację. Z kolei interfejs społecznościowy sprawia, że ludzie znacznie chętniej dzielą się swoimi uwagami i spostrzeżeniami. Łatwiej też nawiązać dyskusję, nawet jeżeli osoby w niej uczestniczące oddalone są od siebie o setki czy tysiące kilometrów.

Marcin Bieńkowski: W jaki sposób widzi Pan przyszłość dla takich systemów jak Tecnomatix czy Teamceter? Jakie są oczekiwania klientów wobec tego typu systemów?  

Eric Sterling: Na pewno warto zwrócić tu uwagę na wzrastające zainteresowanie takimi systemami ze strony małych i średnich firm. Małe przedsiębiorstwa zwykle zatrudniają jednego czy dwóch projektantów i problemem przy uzgadnianiu projektów z klientem staje się zarządzanie zmianami w przygotowywanym wyrobie. Systemy PLM, takie jak Teamcenter, umożliwiają szybki start przy opracowywaniu produktu. Zmniejszają też koszty projektu, a wprowadzenie wyrobu do produkcji i handlu jest znacznie łatwiejsze. Znaczenie ma też to, że dzięki systemom PLM klienci są znacznie bardziej komfortowo obsługiwani, a oczekiwane przez nich zmiany szybciej nanoszone. Innymi słowy, całe zarządzanie cyklem życia produktu jest łatwiejsze, a środowisko służące do opracowania i zarządzania znacznie bardziej przyjazne.

Ważnym zagadnieniem, którego nie można pominąć, jest tutaj dostępność systemu PLM dla mniejszych firm. Barierę wejścia w znaczący sposób może obniżyć przeniesienie systemu PLM do środowiska chmurowego i sprzedaż go jako usługi. Co więcej, chmura pozwala również korzystać ze zgromadzonych w niej danych użytkownikom mobilnym pracującym np. na tablecie czy smartfonie. Jeżeli zachodzi taka potrzeba, istnieje też możliwość zastosowania dla systemów PLM chmury hybrydowej, dzięki czemu firma nie musi się obawiać, że jej dane powędrują do zewnętrznych podmiotów.

Rewolucję chmurową widać również powoli u nas. Mniej więcej dwie firmy w tygodniu decydują się na upgrade swojego sytemu Teamcenter/Tecnomatix lub jego części do chmury. Obecnie mamy już ok. 2 tys. klientów w chmurze. Jak podkreślają, chmura pozwala im lepiej wykorzystać potencjał mobilnych użytkowników. Dzięki temu inżynierowie mogą podejrzeć złożony projekt np. samolotu na tablecie, wykorzystując do wizualizacji moc obliczeniową serwerów. Łatwiej też zlokalizować przyczynę awarii – na przykład wyświetlając przebieg instalacji elektrycznej schowanej wewnątrz urządzenia czy wyświetlając dokumentację serwisową w formacie PDF, klikając na rejestrowanym na żywo przez smartfon obrazie zepsutego urządzenia. Da się też wirtualnie sprawdzić czy wózek widłowy nie zahaczy o maszynę manewrując w ciasnej hali fabrycznej.  Możliwości jest naprawdę dużo. Wszystko zależy od tego, do czego tak naprawdę chcemy wykorzystać możliwości techniczne współczesnych systemów PLM.

Marcin Bieńkowski: Dziękuję za rozmowę.