Wysokie loty dzięki cyfrowemu bliźniakowi

Wysoko w chmurach, rozkoszując się malowniczym widokiem norweskich krajobrazów, łatwo jest pozwolić sobie na moment refleksji. Dla Olava Tronruda lot helikopterem to coś więcej niż tylko podróż z punktu A do punktu B. Dyrektor generalny norweskiego producenta maszyn Tronrud Engineering postrzega to jako doskonałą okazję do zdobycia nowej perspektywy. - Kiedy latam, zmienia się mój sposób myślenia. To właśnie wtedy wpadam na nowe pomysły - wyjaśnia Tronrud. Jeden z tych pomysłów zaowocował powstaniem najszybszej na świecie maszyny pakującej.

TAKI SAM ROZMIAR, DWUKROTNIE WIĘKSZA PRĘDKOŚĆ

Dzięki nowej maszynie pakującej klienci z branży opakowań mogą pokonać wyzwania takie jak: krótszy czas wprowadzania na rynek, większa elastyczność i wydajność oraz wyższa jakość produktu. Na chwilę obecną jedynym "problemem" jest rosnące zapotrzebowanie na te urządzenia.

- Praca nad nową maszyną pakującą rozpoczęła się od opracowania modelu demonstracyjnego za pomocą NX Mechatronics Concept Designer (MCD) oraz TIA Portal - mówi Kjell Erik Meier, inżynier programowania w Tronrud Engineering. Podział na interdyscyplinarne zespoły pozwolił znacznie przyspieszyć tempo prac. - Możliwość pracy nad projektem, komponentami mechanicznymi i oprogramowaniem w tym samym czasie zaowocowała krótszym czasem wprowadzenia produktu na rynek. Zastosowaliśmy to samo podejście w ramach innego projektu i w rezultacie udało nam się skrócić czas projektowania o dwa miesiące.

Szybko okazało się, że aby nowa maszyna pracowała szybciej, będzie musiała przejść gruntowne zmiany. Celem było opracowanie maszyny, która byłaby w stanie spakować 300 torebek typu flow-wrap do pudełka w minutę (dotychczasowy standard w branży to 160 torebek) i nie zajmowała przy tym większej przestrzeni niż jej poprzednie wersje. Oprócz tego, istotną kwestą była elastyczność, ponieważ maszyna musiała być kompatybilna z torebkami o różnych rozmiarach. Rozwiązaniem, które pozwoliło spełnić powyższe wymagania, okazało się być połączenie serwonapędów Sinamics oraz niezawodnego sterownika Simatic.

CYFROWY BLIŹNIAK POZWALA NA RÓWNOLEGŁĄ PRACĘ NAD RÓŻNYMI TECHNOLOGIAMI W PROJEKTOWANYM URZĄDZENIU

Korzystając z cyfrowego bliźniaka, projektanci, inżynierowie i programiści mogli pracować nad tym samym projektem jednocześnie, stale wymieniając się pomysłami oraz doświadczeniami. Pozwoliło to skrócić czas programowania, projektowania oraz montażu o 50%. Uruchomienie maszyny również zajęło mniej czasu dzięki symulacjom przeprowadzonym w NX MCD.

Tor Morten Stadum, kierownik PLM w Tronrud Engineering, w ten sposób podsumował wyniki równoczesnej pracy nad różnymi aspektami urządzenia w interdyscyplinarnym zespole: „Udało nam się skrócić etap projektowania o około dziesięć procent, a czas uruchomienia o 20‒25%!”, Ponieważ wszystkie komponenty zostały zaprojektowane w środowisku wirtualnym, można było skorzystać z cyfrowych bliźniaków do przeprowadzenia niezbędnych symulacji. Kolizje miały miejsce tylko na ekranie komputera, a cały proces zakończył się bez żadnych fizycznych uszkodzeń.

TIA Portal również przyniósł wiele korzyści: - Świetnie jest mieć dostęp do wizualizacji, sterowania oraz techniki napędowej w jednym środowisku programowym - mówi Kjell Erik Meier, który był odpowiedzialny za wirtualne uruchomienie nowej maszyny.

Cała dokumentacja oraz analiza danych produkcyjnych prowadzona była w otwartym systemie operacyjnym MindSphere. W oparciu o pozyskane dane produkcyjne opracowany został osobny cyfrowy bliźniak. Okazał się on nieoceniony do dalszej optymalizacji urządzenia oraz konserwacji zapobiegawczej, którą firma może zaoferować swoim klientom jako odrębną usługę.

Firma Tronrud będzie nadal korzystała z możliwości oferowanych przez digitalizację, aby ciągle zwiększać konkurencyjność przedsiębiorstwa. "Digitalizacja otwiera nowe możliwości. Najważniejsze to odważnie stawić czoło wyzwaniom i w pełni wykorzystać jej potencjał".

Siemens