MPLM IG™ ПРОМЫШЛЕННЫЙ ИНЖИНИРИНГ │ АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВА │ ТЕХНОЛОГИИ МЕТАЛЛООБРАБОТКИ

02.04.2016

Полностью автоматическое производство - управляемое клиентами через WEB-интерфейс

Полная автоматизация производства на основе промышленных роботов
Производство без людей, полная автоматизация на основе роботов – это не футуристические прогнозы, а вполне реальные технологии, которые доступны на рынке автоматизации уже сегодня.
Основными принципами "Индустрии 4.0" является интеграция всех этапов жизненного цикла в единое информационное пространство и взаимодействие машин без участия человека. Главная роль человека в "Индустрии 4.0" заключается в разработки алгоритмов и обучении машин методом программирования.
Самым важным участником жизненного цикла изделия является – потребитель. По сути именно потребитель является главным руководителем любого коммерческого предприятия, определяя свойства и параметры изделия, а также количество.
Идеология "Индустрия 4.0" расширяет понятие "потребитель", потребителем может являться не только физическое лицо или предприятие, потребителем может являться, и автономная автоматическая система, наделённая функциями определения потребности и заказа необходимого изделия без участия человека. Так, например, универсальный обрабатывающий центр может автоматически определять потребность на основании рабочего задания и заказывая заготовку у другого станка. При этом интеграция может быть осуществлена не только в рамках MES одного предприятия, это могут быть вообще не связанные между собой компании PLM-системы который базируются на стандартах STEP. Серия стандартов ISO 10303 (STEP) «Системы автоматизации производства и их интеграция» определяют правила взаимодействия, на которых базируются отраслевые стандарты, например - CIS/2.

Создание полностью автоматического производства, разумно начинать с разработки модели взаимодействия с потребителями «CRM».
Классическое представление о CRM-системе:
Система управления взаимоотношениями с клиентами (CRM, CRM-система, сокращение от англ. Customer Relationship Management) — прикладное программное обеспечение для организаций, предназначенное для автоматизации стратегий взаимодействия с заказчиками (клиентами), в частности, для повышения уровня продаж, оптимизации маркетинга и улучшения обслуживания клиентов путём сохранения информации о клиентах и истории взаимоотношений с ними, установления и улучшения бизнес-процессов и последующего анализа результатов.
CRM — модель взаимодействия, основанная на постулате, что центром всей философии бизнеса является клиент, а главными направлениями деятельности компании являются меры по обеспечению эффективного маркетинга, продаж и обслуживания клиентов. Поддержка этих бизнес-целей включает сбор, хранение и анализ информации о потребителях, поставщиках, партнёрах, а также о внутренних процессах компании. Функции для поддержки этих бизнес-целей включают продажи, маркетинг, поддержку потребителей.
Этот принцип управления взаимоотношениями с клиентами является базовым, но устаревшим. При разработке перспективной CRM-модели следует исходить из возможностей систем автоматизации производства, проектирования и их интеграции. 
Инструменты Inventor ETO, DriveWorks, EDA описанные ниже, позволяют вовлечь потребителя по средством WEB-интерфейса в процесс проектирования изделия и придания персонализированных потребительских свойств – эту возможность в числе прочих открывающих новые возможности автоматизации производства стоит учитывать при разработке перспективных CRM-моделей.

Характеристики промышленных роботов антропоморфного типа: точность, скорость, грузоподъёмность – постоянно улучшаются, ровно, как и IT технологии автоматизирующие операции проектирования, управления информационными потоками, системами автоматизации физического производства и т.д.
Роботы бывают не только "железными", но и информационными, способные эффективно заменить конструктора. С этой технологии я и начну свой рассказ о технологиях полной автоматизации производства.
Робот-конструктор по сути представляет из себя IT-систему проектирование методом программирования правил изменения параметров модели. Изначально создаётся базовая CAD 3D модель, после чего создаётся система правил изменения параметров модели детерминированная возможностями производства или другими правилами сопутствующих процессов. Таких IT-систем на сегодняшний день существует 3.
Компанией Autodesk разработана система «Engineer-to-Order» (ETO) для САПР Inventor. ETO может быть интегрирована со всеми объектно-ориентированными приложениями с которыми интегрируется Autodesk Inventor.

Подробнее об Autodesk Inventor Engineer-to-Order
Достойной альтернативой Autodesk Inventor ETO является система DriveWorks работающая на базе САПР SolidWorks. DriveWorks развивается более активно и превосходит конкурентов по многим параметрам.
Доступный "Software Development Kit (SDK)" API DriveWorks во всех версиях PRO позволяет наладить интеграцию с любыми PLM, BIM, а также АСУП классов MES, ERP, PDM и системами CRM.
DriveWorks имеет "коробочные" решения для интеграции с SolidWorks Enterprise PDM, а также с различными системами, такими как SAP, Microsoft Dynamics.



Примеры реализованных на CRM/CAD проектов на базе инструментов SolidWorks/DriveWorks можно посмотреть на сайте www.configuremyproduct.com  
А также на сайте разработчика DriveWorks: www.driveworks.co.uk

Для поклонников Siemens PLM Software в контексте темы "автоматического производства управляемого потребителями через WEB-интерфейс, будет интересен инструмент EDA, который интегрируется не только с Solid Edge, но и с SolidWorks и AutoCAD.


 
Подробнее об инструменте EDA на сайте разработка: www.edainc.net

Инструменты, упомянутые выше, позволяют создать CRM-модель с функцией проектирования методом программирования правил изменения параметров. Параметры могут определять не только геометрические свойства проектируемых объектов, но и физические, экономические, технологические и т.д. Эти инструменты позволяют также программировать автоматическое создание чертежей деталей и сборок, спецификаций, а также любые другие операции которые можно выполнить в САПР Autodesk Inventor. SolidWorks, Solid Edge и всеми интегрируемыми с ними объектно-ориентированными прикладными приложениями.
Проектирование, выполненное по правилам серии стандартов STEP – это неотъемлемая часть производства и основа эффективной роботизации и полной автоматизации как физического, так и информационного пространства. Детерминированное управление потребительскими свойствами изделия (проектированием изделия) со стороны заказчика без участия специалиста со стороны компании-производителя, может проходить примерно так:
  • Вы строите дом и вам требуются стропильные фермы.
  • Вы заходите на сайт производителя с любого устройства подключённого к интернету.
  • Методом выбора параметров, вы проектируете стропильную ферму исходя из ваших потребностей, определяя все необходимые геометрические характеристики. Также возможна интеграции с CAE-системой, которая автоматически рассчитает сечение элементов фермы исходя из заложенных вами параметров нагрузок.
  • Вы определяете количество и дополнительные характеристики.
  • Системы проектирует 3D – модель и рассчитывает стоимость изготовления комплекта стропильных ферм.
  • Вы подтверждаете и оплачиваете свой заказ.
  • Робот подготавливает все необходимые данные для производства и отправляет их в автоматическую ERP/PDM систему, которая заказывает материалы для ваших ферм:
  • Автоматическое производство на основе промышленных роботов, заказанных вами в интернете начинается:

  • Ваши фермы готовы, забирайте
Организация "производства без человека" в концепции "Индустрия 4.0", находит рациональное применение в области производства металлических деталей и конструкций на станках ЧПУ.
Современное автоматическое токарное, фрезерное, электроэрозионное и другое металлообрабатывающее оборудование, управляемое ЧПУ помимо высокой производительности имеет ещё и высокую цену. Для того, чтобы инвестиции в высокопроизводительный обрабатывающий центр оправдали себя, предприятиям необходимо обеспечить постоянную загрузку.
При встречах с директорами и собственниками металлообрабатывающих заводов, я чаще всего слышу вопрос:
У тебя нет заказов по механике на ЧПУ?
При этом часто предлагают неконкурентоспособные цены при низкой загрузки оборудования.
Сбыт и высокая себестоимость при слабой организации участка механической обработки – это главные проблемы, связанные с инвестированием в высокотехнологичное оборудование, но не единственные. Проблемы организации участка механической обработки, обсудим отдельной темой, а сейчас изложу принцип организации высокопроизводительного автоматического завода по производству металлических деталей любой сложности.

Основное правило эффективной автоматизации производства – информация создаётся один раз в виде интегрируемой информационной модели и далее используется всеми производственными операциями.

CIM (Common Information Model) – общая информационная модель, это постулат эффективности автоматизации производственных процессов, протекающих в информационном пространстве.

В конце 1970-х годов возникла идея о том, что необходима определенная стандартизация в области обмена данными, поскольку появилось много систем САПР, использующих разные принципы генерации моделей и обмена данными с другими системами. Все геометрические моделлеры были уникальными, построенные на разных принципах. Проблема обмена данными и сохранности этих данных стала очень острой. В этой связи в кругах специалистов и ученых, занимающихся в основном машинной графикой и геометрическим моделированием, возникла соответствующая инициатива, которая была поддержана фирмами США и Западной Европы, занятыми разработками сложной, в основном, военной техники. В Комитете ТC 184 ISO была создана рабочая группа для разработки стандарта, который в итоге получил название STEP.
STEP — (англ. STandard for Exchange of Product model data — стандарт обмена данными модели изделия) — совокупность стандартов ISO 10303 используемая в САПР, АСУП и других прикладных IT-системах. Позволяет описать весь жизненный цикл изделия, включая технологию изготовления и контроль качества продукции.
Альтернативой STEP является IGES, несколько уступающий по популярности STEP. IGES (произносится: ай-джес, Digital Representation for Communication of Product Definition Data (рус. цифровое представление для обмена данными определяющими продукт)) — двумерный/трехмерный расширенный векторный формат графики; используется многими САПР.
Также существует ряд отраслевых стандартов обмены данными в основе которых лежит серия стандартов ISO 10303, в автоматизации металлообрабатывающий промышленности наибольшей популярностью пользуются стандарты DSTV и CIS/2.
Формат DSTV (Deutscher STahlbau-Verband) — это стандартный формат, используемый для автоматизации производства компонентов металлоконструкций на станках с числовым программным управлением. В него также входит формат расчета и проектирования, используемый для преобразования моделей расчета и проектирования в физическую 3D-модель. DSTV популярен при автоматизации производства деталей строительных металлических конструкций.
В связи с развитием технологий автоматизации производства на основе промышленных роботов, в металлообрабатывающей промышленности набирает популярность стандарт CIS/2 - CIMSteel Integration Standard.
Формат CIS (CIMsteel Integration Standards — интеграционные стандарты CIMsteel) является одной из наработок проекта Eureka CIMsteel. Текущая версия — CIS/2 — представляет собой расширенное и усовершенствованное второе поколение формата. Формат CIS был разработан с целью обеспечить более интегрированный подход к работе за счет обмена и управления информацией в пределах компаний, занимающихся производством, планированием, проектированием, расчетом и возведением зданий и сооружений со стальными каркасами, а также между этими компаниями.
Существует одно ограничение: невозможно определять объекты, состоящие из нескольких материалов, поскольку стандарт сосредоточен на металлических объектах.
CIS/2 позволяет создавать различные интегрированные автоматические решения PLM, MES, BIM, PDM, а также индивидуальные нестандартные решения различного уровня. Например, производственные автоматы от простых Obcon=CAE+CAD+CAM+CNC, до сложных модификаций PLM-систем, интегрирующих бесконечное количество предприятий и потребителей.


Публикация в разработке, скоро будет продолжение

Комментариев нет:

Отправить комментарий

ПРОМЫШЛЕННЫЙ ИНЖИНИРИНГ АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВА ТЕХНОЛОГИИ МЕТАЛЛООБРАБОТКИ