Články označené ako BrandCom sú pripravené a publikované v spolupráci s komerčnými partnermi. Hoci redakcia TRENDU nie je ich autorom, ich obsah považuje za prínosný pre čitateľa a preto umožnila ich publikovanie. Viac o BrandCom

Fabriky sa menia na počítačové hry

02.08.2017, 15:00 | Ľubomír Jurina | © 2017 News and Media Holding

Technológia digitálneho dvojčaťa prepojí fyzický, digitálny i virtuálny rozmer výroby. Na čo je to dobré?

  • Tlačiť
  • 0

Rubrika

Podnikanie

Virtualizácia si dnes podmanila odvetvie zábavy, ale preniká aj tam, kde by to bežný človek nečakal – do priemyslu. Prirodzene, fyzické produkty budú aj naďalej cieľom priemyselnej výroby. Virtuálne technológie sa však postarajú, aby sa produkcia ďalej zlepšovala, bola flexibilnejšia a efektívnejšia. Zároveň sú jednou zo základných technológií, ktoré postupne povedú k inteligentnej a plne autonómnej fabrike budúcnosti.

O nasadení virtuálnych nástrojov vo výrobe sa diskutovalo na CEIT & TREND konferencii Digitálny podnik 2017 v Žiline. Toto na Slovensku unikátne podujatie má za sebou desiaty ročník. V uplynulej dekáde bolo platformou digitalizácie priemyslu a výrobní manažéri i technici sa tu zoznamovali s najnovšími trendmi a aplikáciami.

Tretí, virtuálny rozmer

Vďaka virtualizácii dostali priemyselní inžinieri novú „hračku“ – digitálne dvojča. Spája v sebe tri rozmery výroby – fyzický, digitálny a virtuálny. Základom, samozrejme, zostáva fyzický rozmer, teda reálne výrobné zariadenia, ľudská obsluha a fyzické produkty, ktoré požaduje trh. V uplynulých rokoch sa k nemu pridal rozmer digitálny. Ide o 3D digitálne modely výrobných priestorov, strojov i výrobku vo všetkých fázach jeho životného cyklu – od návrhu cez výrobu a súvisiace procesy až po servis a následnú likvidáciu. Výsledkom je digitálny 3D model fabriky a jej zložitých „útrob“.

Vo virtuálnom priestore možno digitálne modely fabriky zobraziť a dynamicky prehrať na obrazovke počítača. Virtuálny obraz vzniká na základe dát z tisícov senzorov rozmiestených v halách, na výrobných strojoch i samotných produktoch. Poskytujú online informácie o stave výroby, technickej kondícii zariadení, logistike či zásobách. „Virtuálny podnik je dátovou reprezentáciou reality, čo sa vo fabrike skutočnosti deje a čo sa dialo,“ vysvetľuje spoluzakladateľ žilinského technologického inštitútu CEIT profesor Milan Gregor.

Virtuálna kópia

Digitálne dvojča vzniká ako skladačka rôznych technológií – od zberu dát cez dátovú analýzu, cloudové riešenia, Internet vecí až po strojové učenie a ďalšie. Aj preto ho možno nasadzovať postupne a úroveň aplikácie závisí od vybratých technológií. V konečnej podobe je vlastne virtuálnou kópiou celej fabriky, ktorá „beží“ v cloude a každú sekundu je bohatšia o ďalšie dáta.

Analýza dát dovoľuje dokonale spoznať celý výrobný systém a v digitálnych modeloch ho meniť a zlepšovať. Zmeny zobrazuje virtuálna realita a výrobní inžinieri tak majú možnosť overiť si funkčnosť výrobnej linky skôr, ako reálne existuje. Otestujú jej výkon, všetky výrobné nadväznosti, procesy i logistiku. Odladia riadiaci systém, jeho spoluprácu s robotickými bunkami, diagnostikou či operátormi.

Vo virtuálnej realite možno začať s tréningom obsluhy strojov, aby si ľudia overili a odskúšali niektoré činnosti. To všetko skracuje nábeh nových produktov a výrobe dáva pružnosť a flexibilitu.

Dvojča z Nemaku

Jedným z priekopníkov digitálneho dvojčaťa je výrobca hliníkových komponentov pre automobilový priemysel Nemak Slovakia. Začali so zberom dát. „Vyvinuli sme systém Noris, vďaka ktorému vieme o každom zariadení, kedy a čo vyrobilo, koľko nepodarkov, kto na ňom vyrábal a pri akých parametroch. Dáta sa zbierajú do centrálnej databázy, kde sa vyhodnocuje produktivita a kvalita,“ vysvetľuje Radoslav Palacka, šéf štíhlej výroby v Nemaku.

Ďalším krokom bol simulačný model, ktorý čerpá dáta z Norisu – umožňuje meniť výrobné procesy a prakticky každodenne implementovať zmeny, ktoré si vyžaduje život. V Nemaku teraz pracujú na prepojení simulačného prostredia s riadiacimi jednotkami vo výrobe i v logistike, aby sa zmeny automatizovali bez zásahu človeka.

Nasledovať bude samoriadenie výroby. „Produkt si sám povie, na akú operáciu má ísť. Po odliatí dostane QR kód so všetkými operáciami, ktoré na ňom treba vykonať. Ako bude postupne prechádzať zariadeniami, logika ho nepustí a nebude môcť ísť na nasledujúcu operáciu, ak nie je vykonaná predchádzajúca,“ hovorí R. Palacka

Žiarsky závod je dnes považovaný za meradlo kvality pre celý globálny Nemak. Vlani získal investíciu na stavbu vysokotlakovej zlievarne, ktorá má najmodernejšie parametre 21. storočia. „To je presne ono – ak si chcú podniky zachovať konkurencieschopnosť, musia rýchlo myslieť, predvídať budúcnosť, dynamicky meniť biznis stratégiu a okamžite uskutočňovať potrebné zmeny. Dosiahnu to len širokým a rozumným nasadením digitálnych technológií,“ konštatuje M. Gregor.

Svetové riešenia

Do vývoja nástrojov pre digitálne dvojča sa pustili všetci globálni lídri digitalizácie priemyslu ako Siemens, Dassault Systemes či GE. Komplexné riešenie však vzniká aj na Slovensku – žilinský inštitút CEIT vyvíja koncept Factory Twin.

Vo verzii pre internú logistiku je nasadený v automobilkách VW Bratislava i mladoboleslavskej Škode. Jeho základom sú robotické ťahače AGV, prekladacie stanice a dopravníky. Každá fyzická časť má svoje digitálne dvojča, ktoré sa zobrazuje vo virtuálnej realite. Logistický systém tak funguje fyzicky v reálnom a súčasne aj vo virtuálnom prostredí. „Umožňuje to simulovať prevádzku logistiky vo virtuálnom modeli a prijaté rozhodnutia premietať do reálneho logistického systému. Prevádzka sa pritom na základe požiadaviek výroby optimalizuje úplne autonómne,“ vysvetľuje Tomáš Gregor, riaditeľ divízie Smart Factory v inštitúte CEIT. Vo Volkswagene tvorí logistický inteligentný systém vyše tristo ťahačov AGV (plus takmer 1 500 rôznych periférií), v škodovke zatiaľ nasadili okolo 170 mobilných robotov.

VW Bratislava patrí medzi lídrov digitálnych technológií na Slovensku. Spolu s firmami Schaeffler Kysuce a Continental Matador Rubber a Continental Matador Truck Tires získal na konferencii ocenenie za rozvoj digitálnych a virtuálnych nástrojov. Potvrdzujú, že aj na Slovensku vznikajú riešenia, ktoré udávajú trendy v priemyselnej výrobe.

Fabrika budúcnosti

Koncept digitálneho dvojčaťa má obrovský potenciál do budúcnosti – je dôležitým krokom k inteligentnej fabrike, ktorá raz bude vyrábať a sama sa riadiť bez zásahu človeka. Ťažko povedať, či sa tak stane o desať alebo dvadsať rokov, ale bez technológií, ktoré sú základom digitálneho dvojčaťa, to určite nepôjde.

V ďalšom kroku získajú všetky stroje a zariadenia inteligenciu a schopnosť vzájomne komunikovať. Po zapojení strojového učenia a umelej inteligencie, schopnej napodobňovať správanie a rozhodovanie človeka, dokážu riadiť svoju prevádzku.

Vrcholom všetkého bude samoorganizácia celej fabriky – výrobný systém sa bude schopný autonómne rekonfigurovať, aby produkcia zodpovedala vstupujúcim objednávkam. Autonómne smart prvky sa budú vzájomne dohovárať a spoločne sa starať o optimálny chod výroby v reálnom čase. Dominovať bude produkt, takisto vybavený inteligenciou, ktorý si sám zorganizuje svoju výrobu – poradie operácií, prísun dielcov, ich spracovanie i montáž. Nad tým všetkým bude pod kontrolou človeka bdieť virtuálny model fabriky.  

Čo je digitálne dvojča

Vo virtuálnej realite „oživuje“ akékoľvek digitálne modely. Možno tak odskúšať

funkčnosť produktov, výrobných liniek i celej fabriky ešte predtým, ako reálne existujú

nepretržite zlepšovať všetko, čo už funguje

Dočítajte celý článok s predplatným TRENDU

už od 94 centov / týždeň

  • Plný prístup k prémiovým článkom a archívu
  • Sektorové rebríčky, hospodárske výsledky firiem
  • Obmedzenie reklamy na TREND.sk

Odomknite článok cez SMS s týždenným predplatným len za 1,90 €

Získajte prístup za pár sekúnd cez SMS objednaním týždenného predplatného TREND Digital s automatickou obnovou.

Viac informácií.

  • Tlačiť
  • 0

Rubrika Podnikanie

Diskusia (0 reakcií)

Nájdi vydanie

Výhody pre predplatiteľov TRENDU

  1. Zľavy

  2. Online služby

  3. TREND do tabletu

    • Aktuálny TREND aj archívne vydania na stiahnutie do aplikácií pre iOS/Android
  4. Ďalšie výhody

    • Doručenie do piatku vo Vašej schránke
    • Kedykoľvek si môžete zmeniť doručovaciu adresu
    • Kedykoľvek môžete prerušiť predplatné na ľubovoľný čas a neskôr si ho obnoviť

Všeobecné obchodné podmienky pre predplatné
Kontakt:
(02) 3215 3121-2, trendpredplatne@newsandmedia.sk

Darovací list na stiahnutie

Knihy a digitálne médiá

Tituly v našej ponuke máme na sklade a predplatitelia TRENDU si ich môžu objednať so zľavou. Ak ste predplatiteľ TRENDU, nezabudnite sa pred objednaním prihlásiť. Automaticky dostanete 10 až 20-percentnú zľavu.

Prečo Dobré zmluvy

Naozaj sa dá spoľahnúť na vzory zadarmo stiahnuté z webu? Neznámeho pôvodu a niekoľko rokov staré? Dobré zmluvy prinášajú viac ako 150 aktuálnych vzorových dokumentov. Všetky sú overené advokátskou kanceláriou:

Ak ste predplatiteľ TRENDU, nezabudnite sa pred objednaním prihlásiť. Automaticky dostanete 10-percentnú zľavu. Pozrite si aj dokumenty na bezplatné stiahnutie.

Daňové vzory a judikáty

Daňové vzory obsahujú vzory 60 najčastejšie používaných dokumentov v daňovom konaní (komunikácii s daňovými úradmi), Daňové judikáty 40 reálnych judikátov z daňového práva s odborným komentárom. Vychádzajú z praxe skúseného daňového právnika - ich autorom je advokát JUDr. Patrik Benčík, ktorý má za sebou viac ako 100 daňových súdnych sporov. Niekoľko rokov pracoval ako právnik na vtedajšom Daňovom riaditeľstve SR, je autorom a spoluautorom viacerých odborných publikácií z oblasti daňového práva.