Den virtuella fabriken spara tid, pengar och misstag

av Ragnhild Artimo Forum 1993-15, sida 10-11, 25.11.1993

Taggar: Teman: virtual reality

SPARAR TID, PENGAR OCH MISSTAG

Nu tar VR, Virtval Reality, steget ut på fabrikerna. Eller fabrikerna steget in i dataverkligheten, in på bildskärmen. Den Virtuella Fabriken binder samman Det Som Är med

Det Man Hoppas Uppnå och É produktion kortare - och bi teknologiby är pionjär och s ör språnget till effektivare are. Tehdasmallit i Omäs finnare på den spännand vägen mot en ny dimension i produktionsplanering o «styrning.

försök och misstag i full skala är en Fö och tidsödande metod att ef fektivera produktionen. Den Virtuella Fabriken tar en genväg in i framtiden via datorn.

Den Virtuella Fabriken är en tillämpning av Virtual Reality, virtuell verklighet (se Forum nr 7/92), som försvars- och rymdindustrin varit bland de första att tillämpa. och som står inför elt massivt genombrott i nöjesindustrin (se Time, Nov. I, 19933.

VR-tekniken och VR-tillämpningar infiltrerar nu den tillverkande industrin där de snabba äter upp de långsamma i en hårdnande överlevnadskamp.

Tehdasmallit Oy, en ingenjörsbyrå specialiserad på 3D-simulering av produktionssystem, arbetar på att ta fram verktyg som öppnar tvåvägstrafik mellan fabriken på datorskärmen och fabriken i den fysikaliska verkligheten.

Den krympta tidtabellen

Det är inte bara fabriken som krymper då produktionslösningar och materialflöden simuleras på datorskärmen. Tidsaxeln krymper, tillspetsat, från en linje till e punkt. Det visualiseras av Tehdasmallits logo, en rund punkt med ett ”t” på - som också kan stå för ”tid”, eller, internationellt, time”.

— Livscykeln för produkter har blivit allt kortare och hela efterfrågefältet alltmer turbulent, säger Heikki Aalto, VD för Tehdasmallit. — För industrin betyder det en slor anpassningsutmaning: i stället för långa serier och stora volymer handlar konkurrenskraften om snabb reaktionsförmåga och beredskap att svara på marknadssignaler och differentierad efterfrågan.

Företag som vill överleva har inte råd att ta månader på sig för produktionsomläggningar: veckor, ibland dagar, är det nya kravet. Flexibilitet och leveranssäkerhet är trumf och ofta avgörande faktorer då order placeras.

På jakt efter Kunskap

Den Virtuella Fabriken öppnar nya möjligheter att med ett minimum insatser — av tid, resurser, material — testa i rutan det man ämnar göra ute i fabriken. Målet är Den Tehdasmallit samarbetar med amerikanska Deneb Robotics vars mjukvara är ryggraden i de system bolaget levererar. Bilden visar e simulerad modell av en lågspänningsaggregatfabrik för ABB i Vasa.

10

IRTUELLA F ABRIKEN

Ragnhild Artim = Den Virtuella Fabriken är ett redskap att utforma och testa alternativa framtider, säger Heikki Aalto, VD för Tehdasmallit Oy. - Vi har utökat 3D-simulering med den fjärde dimen sionen, tid, så jag föredrar att tala om 4DCAD. Första nyckeln till det nya konceptet är interfacet SYSLINK som presenteras för IMSkommittén i Wien nästa vecka.

Snabbreagerande Fabriken, med optimalt kort väg från marknadsimpuls till produktkoncept, från råvara till färdig produkt.

Tehdasmallit — grundat 1990 av några unga ingenjörer, då simuleringsexperier vid VTT — är sedan två år engagerat i IMS, det kanske största internationella 1eknologisamarbetsprojektet någonsin. IMS eller Intelligent Manufacturing Systems skall ta fram nya datorbaserade tillverkningsteknologier som uppfyller höga miljö- och resurssnålhetskrav. Ett av sex test case i IMS-samarbetet är det finska initiativet (G.NOSIS, Configuration Systems for Design and Manufacturing. GNOSIS är “kunskap” på grekiska, upplyser Heikki Aalto.

Finland är väl representerat i IMS. Professor Jukka Ranta vid Laboratoriet för elektroteknik och automation vid VTT är en av de tre nordiska medlemmarna i IMS internationella ledningsgrupp, och projektchef Bror Salmelin vid TEKES (som i Finland är delfinansiär) representerar EFTA i sekretariatet. Förutom Tehdasmallit är ABB Corporate Research, Ahlström Machinery, Nokia, Partek, Synergiakeskus, FIMETSs produktutvecklingsprogram SIMSON, Tammerfors tekniska högskola TTKK, Tekniska högskolan i Otnäs samt YTT med i arbetet.

Motorn bakom och koordinator för IMSGNOSIS är Mitsushita Electric. Bland de internationella företag och institutioner som också är engagerade kan nämnas British Aerospace, Cap Gemini, DaimlerBenz, Deneb Robotics, Du Pont, Fraunhofer Institut, ICI, Mazda, Motorola, Nissan, Rockwell, Tokyo universitet, Toshiba och Toyota — totalt runt 150. Samarbetet planeras fortgå i över tio år och budgeten ligger på nära 20 mrd mk.

Nyckel till nya ”yerkligheter”

Den Virtuella Fabriken behöver en definition, och vi citerar ett föredrag som en av Tehdasmallits ingenjörer nyligen höll i Tokyo vid ett symposium om industrirobotik ”Den Virtuella Fabriken är ett pilotproJjekt (inom IMS) som tar sikte på en spjutspetslösning till en paradigm för postmassproduktion. Genom att kombinera sofistikerad mjukvara för 3D-simulering med

Tekniska läroverket i Kemi använder i undervisningen Tehdasmallits simuleringsmodell av en vattenskärningscell.

Såhär ter sig Valmet-Tampellas bågsvetscell g p’ ä för fåtändan av en papperslinje i simulerad version… Bulken av Tehdasmallits två miljo ners omsättn ind. baserar sig på simuleringsuppdrag och off-line-programsystem.

avancerade produktionsstyrning och datauppsamlingssystem kommer Den Virtuella Fabriken att kunna sköta produktionskontroll, 3D-simulering och monitoring i realtid.”

Den Virtuella Fabriken är en simulerad replika av ett existerande eller tänkt fabrikskoncept, komplett med styrningsoch kontrollfunktioner. tillverkningsprocesser. produktkoncept och datasystem. 3D-simuleringen av fabrikslayouten är visuellt realistisk. och den virtuella produktionsenheten är identisk med sin ”förebild” såväl till design som funktion.

Tehdasmallit har tagit fram den första viktiga nyckeln till interaktion mellan simulering och verklighet. SYSLINK är ett interface (gränssnitt) som förbinder simulatorn och produktionsstymingen. Utvecklingsarbetet på SYSLINK har tagit två manår och är delvis finansierat av TEKES. Interfacet kommer att testas nästa år hos Siemens-Nixdorf. SYSLINK är marknadsklar och kan tillämpas på alla kommersiella produktionsstyrningsprogram. Tehdasmallit förhandlar nu med ett internationellt megaföretag i databranschen om kommersialisering av den nya produkten.

Bit för bit

Nästa nyckel under utveckling är SHOPLINK, som skall sammanlänka simulatorn med den verkliga fabriken och möjliggöra monitoring och rapportering i realtid. Detta interface blir marknadsklart nästa år. De tredje nyckeln för hela skalan växelverkan i Den Virtvella Fabriken blir SIMULINK som skall sammanlänka de olika funktionerna i 3D-simulatorn.

En central byggsten i Den Virtuella Fabriken som Tehdasmallit arbetar med är QUEST (QUeuing Event Simulation Tool), ett simulatorprogram från Tehdasmallits amerikanska delägare och partner Deneb Robotics. QUEST är ett redskap för simulering av fabrikskoncept, layout och produktionsplanering, resursanvändning och produktionsstyrning. Denebs mjukvaror IGRIP och VNC (Interactive Graphical Robot Instructional Program och Virtual Numeric Control) är också element i de virtuella koncept som nu utvecklas. IGRIP är designat för simulering och off-line-programmering av robotar och kinematiska anlägg ar. VNC för simulering av NC-mask

Wien nästa!

För Tehdasmallit är nästa vecka en viktig vecka: då presenteras SYSLINK och nuläget i utvecklingsarbetet för IMS tekniska evalueringskommitté vid ett symposium i Wien.

— Det som gör projektet med Den Virtuella Fabriken så meningsfullt, säger DI Aalto, är spektret nya möjligheter som konceptet öppnar. Den tillverkande industrin får ett redskap att utan att störa produktionen och utan insatser av råmaterial, energi och tid virtuellt pröva olika verkligheter. Möjligheten att med sådan preci med varierande parametrar testa olika vägar att gå innan man väljer vilken väg man tar i full skala ger en konkurrensfördel av helt nya dimensioner. L 1i