Ford Otosan osiąga przewagę dzięki Bliźniakom Cyfrowym

Mr. Nejat Tanca

"Za pomocą modelowania symulacyjnego WITNESS Twinn, wykonaliśmy weryfikację wykonalności projektów nowych zakładów produkcyjnych i wprowadziliśmy wiele usprawnień jeszcze przed realizacją inwestycji"

Ford Otosan, lider tureckiego przemysłu motoryzacyjnego, jest spółką joint venture Ford Motor Company i Koç Holding. Jest trzecim co do wielkości eksporterem w kraju i jest znany jako globalne centrum badań i rozwoju w zakresie pojazdów użytkowych i układów napędowychFirma ma bogate doświadczenie w cyfrowych fabrykach i procesach produkcyjnych zarządzanych cyfrowo. W tym projekcie nasz partner w Turcji, CodeArt, wspierał Forda Otosan w wykorzystaniu symulacji predykcyjnej Witness w procesie projektowania nowej fabryki pojazdów elektrycznych.

Jeżeli chcesz dowiedzieć się jak możesz z nami osiągnąć to samo to zapraszamy do przeczytania całego artykułu... 

Kontekst sytuacyjny

Proponując projekt nowego zakładu, Ford Otosan chciał uniknąć ryzyka i przekonać się jeszcze przed budową, czy projekt może zapewnić przepustowość potrzebną do osiągnięcia celów produkcyjnych.

 

Skala wyzwania:

Kluczową zaletą predykcyjnych bliźniaków cyfrowych jest możliwość zmniejszenia ryzyka związanego z inwestycjami kapitałowymi.  Każda inwestycja, a w szczególności layout dla nowo planowanego procesu produkcyjnego wymaga sprawdzenia czy i w jakich warunkach zapewni przepustowość potrzebną do osiągnięcia celów produkcyjnych.

Walidacja projektu wymagała odpowiedzi na kluczowe pytania:

  • Czy czasy cykli stacji będą zgodne z prognozami?
  • Jak wydajność robotów wpłynie na wydajność linii w czasie?
  • Jak awarie urządzeń wpłynęłyby na działanie całego systemu?
  • Jakie zdolności buforowe będą potrzebne do utrzymania wymaganego poziomu produkcji w przypadku awarii lub innych przerw w produkcji?

Projekt nowoczesnej fabryki to hiper złożone systemy cyber-fizyczne, a Ford Otosan chciał mieć pewność, że planowane inwestycje w maszyny, robotykę i zatrudnienie pracowników będą realizowane w najlepszy możliwy sposób.

 

Cyfrowy model fabryki

Fabryka Ford Otosan została zamodelowana cyfrowo w 3 sekcjach:

  • Spawanie i produkcja nadwozi samochodowych
  • Lakiernia
  • Montaż

Każda sekcja to cyfrowo zamodelowany dynamiczny laout z automatycznymi robotami i operatorami wymaganymi do obsługi linii.

Celem analizy było sprawdzenie poprawności działania całego procesu za pomocą predykcyjnego bliźniaka cyfrowego oraz dostarczenie odpowiedzi na kluczowe pytanie, czy i w jaki sposób projekt osiągnie zakładane cele produkcyjne.

Modelowanie fabryki rozpoczęto od linii spawalniczych i produkcji nadwozi pojazdów. Za pomocą symulacji predykcyjnej WITNESS Horizon stworzono model dla każdej linii, dzięki czemu uzyskano dogłębne zrozumienie powiązań między czasami cykli, wydajnością robotów i operatorów, potencjalnymi przestojami i pojemnością buforów między operacyjnych. Uzyskane wyniki zostały przesłane do zintegrowanego modelu testowania przepływu komponentów dla całej fabryki.

Tak stworzony predykcyjny bliźniak cyfrowy został wykorzystany do analizy szerokiego zakresu scenariuszy.

  • Przetestowano wiele typów środków transportu, aby określić ich wpływ na przepustowość
  • Analizowano rozmieszczenie robotów i operatorów dla szczytowej i niskiej produkcji
  • Przeanalizowano różne poziomy wykorzystania  urządzeń, aby sprawdzić, czy można je osiągnąć i dla jakich czasów cyklu
  • Oceniono szereg najlepszych i najgorszych scenariuszy awarii, aby zrozumieć efekt domina i wymagane pojemności buforów.
     
    Co ważne, scenariusze zostały przeanalizowane w okresach krótko-, średnio- i długoterminowych w celu oceny skutków jakie będą generować w różnym czasie.

 

Uzyskane efekty

Wykorzystując modele cyfrowe WITNESS Ford Otosan był w stanie zoptymalizować całą koncepcję projektu fabryki osiągając następujące oszczędności:

3% mniejsze koszty inwestycji

15% krótsze czasy cyklu produkcyjnego

15% poprawa wydajności pracy personelu

2% poprawa wydajności robotów

 

Oszczędności pochodziły z wielu obszarów poddanych analizie, w tym:

  1. Wykryto i wyeliminowano wcześniej niezidentyfikowane wąskie gardła
  2. Wdrożono Inteligentny algorytm produkcji do planowania i sekwencjonowania typów pojazdów
  3. Zwiększono wydajności robotów i operatorów
  4. Czasy cykli linii zostały zsynchronizowane z prognozami produkcji
  5. Wdrożono środki zapobiegawcze w celu złagodzenia skutków potencjalnych awarii

 

Szczególnie przydatna była możliwość przewidywania i zrozumienia zdolności produkcyjnych na 12 miesięcy po otwarciu fabryki, dzięki czemu Ford Otosan mógł analizować wydajność w perspektywie długoterminowej w sposób wolny od ryzyka oraz odpowiednio dostosować swoje planowanie i podejście operacyjne.

" Symulacje są obecnie niezbędne do budowy linii o wysokiej wydajności na etapie projektowania. Nasze zaawansowane technologicznie linie produkcyjne, na których będziemy produkować pojazdy elektryczne, będą miały symulacje, które będą wykorzystywane nie tylko w fazie projektowania, ale także po rozpoczęciu produkcji masowej. Symulacje te przekształcą się w system wspomagania decyzji poprzez przetwarzanie danych produkcyjnych w czasie rzeczywistym. Jesteśmy dumni z tego, że po raz pierwszy uruchomiliśmy projekt cyfrowego bliźniaka w Fordzie Otosan"– powiedział Omer Faruk Senocak, inżynier ds. analizy danych i symulacji w Ford Otosan.

 

Wykorzystanie na potrzeby nowego projektu fabryki oprogramowanie WITNESS zostanie zintegrowane z systemem planowania i zarządzania operacyjnego tworząc super wydajny zintegrowany model symulacyjny wszystkich procesów produkcyjnych dla całej fabryki. Dzięki temu symulacja stanie się kamieniem węgielnym bieżącego planowania operacyjnego w fabryce Ford Otosan, pomagając wykorzystać gromadzone dane i inwestycje w Internet of Things zgodnie ze strategią cyfryzacji firmy.

"Za pomocą modelowania symulacyjnego WITNESS Twinn, wykonaliśmy weryfikację wykonalności projektów nowych zakładów produkcyjnych i wprowadziliśmy wiele usprawnień jeszcze przed realizacją inwestycji. Robimy również najważniejszy krok w kierunku dalszego wykorzystania potęgi cyfrowych możliwości  WITNESS" – powiedział M. Nejat Tanca, lider ds. nowych technologii i inteligentnych fabryk w Ford Otosan.

 

Jeżeli chcesz osiągnąć to samo skontaktuj się z nami pisząc na  Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.