Jak technologia Digital Twin pomogła w optymalizacji urządzeń HP Jet Fusion 5210 3D?

Przemysł 4.0 zmienia rzeczywistość produkcyjną z analogowej na cyfrową, co wymaga wsparcia wielu innowacji oraz zmian w modelach prowadzenia działalności. Jednym z fundamentów nowej produkcji jest druk 3D, który pozwala na wytwarzanie bez dotychczasowych ograniczeń. Producenci urządzeń, jak choćby HP, oferują swoje rozwiązania w różnych branżach, aby zapewnić firmom jak najlepszą ekonomikę i elastyczność w prototypowaniu i wytwarzaniu gotowych elementów. Rozszerzenie portfolio urządzeń HP o dedykowane do druku 3D oparte o tworzywa sztuczne (MJF) i metal (MJ) w połączeniu z rozwijaniem sojuszy i stworzeniem cyfrowej sieci produkcyjnej, są ważnymi akceleratorami cyfrowej podróży produkcyjnej i potwierdzają zaangażowanie kalifornijskiego giganta w transformację.

Sojusz przemysłowy HP i Siemensa

W ramach rozwoju swoich rozwiązań do druku przestrzennego HP w czerwcu 2016 roku zawarło strategiczne partnerstwo z Siemensem. To dzięki tej współpracy wprowadzono serię HP Jet Fusion 3D 300/500, która umożliwia prototypowanie, a także produkcję krótkoterminową finalnych przedmiotów i funkcjonalnych części technicznych w pełnym kolorze, czerni lub bieli – z kontrolą poziomu wokseli – w zdecydowanie krótszym czasie w porównaniu z innymi rozwiązaniami. Pozwala na wytworzenie na przykład spersonalizowanych narzędzi chirurgicznych z unikalnym identyfikatorem, zarówno dla człowieka, jak i dla maszyny.

Optymalizacja HP Jet Fusion 5210 3D

W ramach rozwoju partnerstwa HP wspólnie z Siemensem zoptymalizowało system wentylacji dla nowej serii drukarek 3D HP Jet Fusion 5210, czego dokonano z wykorzystaniem technologii Digital Twin. Korzystając z tzw. cyfrowego oprogramowania bliźniaczego od firmy Siemens, symulowano i dokładnie analizowano zaprojektowany przepływ powietrza w drukarce 3D, aby ostatecznie wykorzystać te dane do wygenerowania systemu wentylacji o zoptymalizowanej topologii kanału chłodzenia.

Finalnie firmy HP i Siemens były w stanie tak poprawić system wentylacji, że wydajność przepływu powietrza w urządzeniu zwiększyła się o 22%, prędkość drukowania dzięki temu nawet o 15% w stosunku do poprzedniego systemu.

Digital Twin

To nic innego jak wirtualna reprezentacja fizycznego produktu lub procesu, pozwalająca na lepsze zrozumienie i antycypowanie wydajności fizycznych odpowiedników. Technologia ta może być wykorzystywana zarówno do optymalizacji produktu w całym jego cyklu, jak również systemu produkcyjnego, w którym jest wytwarzany, przed zainwestowaniem w fizyczne prototypy i aktywa.  Symulacja właściwości fizycznych, analiza danych i uczenie maszynowe to fundamenty technologii Digital Twin, które pozwalają na wskazanie wpływu zmian projektowych, scenariuszy użytkowania, warunków środowiskowych i innych zmiennych – eliminując na wczesnym etapie potrzebę wytwarzania fizycznych prototypów, następnie skracając czas ich opracowywania oraz poprawiając  jakość symulowanego produktu lub procesu.

Dyrektor Digital Industries w Siemens – Jan Mrosik podkreśla, że dzięki zastosowaniu rozwiązania Teamcenter do zarządzania cyklem życia produktu (PLM), Simatic do realizacji produkcji oraz MindSphere do analizy wydajności i IoT w ramach optymalizacji HP Jet Fusion 5210 3D, nie tylko poprawiono wydajność maszyny, ale całkowicie przekształcono proces projektowania części.

Przedstawiając konkretne przykłady, Jan Mrosik pokazuje jak ich autorskie oprogramowanie uwzględnia wiele aspektów procesów rozwoju i produkcji. Oprogramowanie bowiem automatycznie oblicza idealne wypełnienie przestrzeni instalacyjnej i oprócz wydajności i zużycia materiałów, określa również zapotrzebowanie operatorów, ułatwiając w ten sposób skalowanie produkcji. Parametryzuje wszystkie aspekty istotne dla wydajnego wytwarzania, począwszy od wskazania liczby drukarek i automatycznych pojazdów (AGV), przez ich rozmieszczenie i ustalenie optymalnej odległości pomiędzy poszczególnymi urządzeniami, kończąc na monitorowaniu samego procesu drukowania (system MindSphere IoT). Wszystkie zebrane dane są rozpatrywane w czasie rzeczywistym, co zapewnia płynny przebieg produkcji.

MŚP jako kręgosłup polskiej gospodarki

Cyfrowa transformacja w sektorze MŚP otworzy nowe perspektywy dla Polski jako lokalizacji biznesowej, ale wymaga to zwiększonej współpracy między firmami różnej wielkości – od start-upów po duże korporacje.

Według Klausa Helmricha, członka zarządu Siemensa, dzięki wdrożeniu technik Przemysłu 4.0. mali i średni producenci mogą skrócić czas wprowadzenia na rynek nowych produktów o 30 %, zwiększyć wydajność produkcji i produktywność o 25 %.

Transformacja w sektorze MŚP zależy zatem od nich samych i wymaga strategicznych decyzji najwyższego kierownictwa, które musi dostosować portfolio urządzeń produkcyjnych w firmie do cyfrowej rzeczywistości. Technologie takie jak aplikacje w chmurze, wytwarzanie przyrostowe, elastyczne systemy obsługi i sztuczna inteligencja muszą być w pełni uwzględnione, aby zapewnić elastyczność i inteligencję procesom produkcyjnym. Ważne są również szkolenia i edukacja pracowników.

Rozwój automatyzacji i digitalizacji

Jako dystrybutor technologii HP MJF w Polsce, zachęcamy przedsiębiorców do oferowania nowych rozwiązań, usług i modeli biznesowych, w tym “płać za użycie” w sprzedaży maszyn i wynajmie instalacji oraz wdrażania zintegrowanych środków bezpieczeństwa przemysłowego jako niezbędnego sposobu na zwiększenie zaufania do technologii IT i zmniejszenia tym samym ryzyka cybernetycznego. Automatyzacja i digitalizacja nie są nowością w branży motoryzacyjnej, z której wywodzi się filozofia Lean Management. Duży postęp można zauważyć także w zakresie cyfryzacji w przemyśle obronnym i medycynie oraz produktów konsumenckich. Teraz kolej na kolejne, bo produkcja addytywna staje się opłacalna w każdej branży.

CZYTAJ WIĘCEJ:

Komentarze