Zrównoważony rozwój jest jednym z głównych wyzwań przemysłu. Chodzi nie tylko o to, aby zużywać mniej zasobów i emitować mniej dwutlenku węgla, lecz także o to, aby jednocześnie zachować rentowność. Wymaga to głębokiego zrozumienia wszystkich przepływów pracy i procesów w całym przedsiębiorstwie. Każda firma może stać się przedsiębiorstwem cyfrowym, sprawnie łącząc świat rzeczywisty i cyfrowy za pomocą Siemens Xcelerator. Rozwiązanie to umożliwia inteligentne gromadzenie, zrozumienie i wykorzystywanie danych generowanych w firmie.
Łączenie świata rzeczywistego z cyfrowym
Jak to wygląda w praktyce? Weźmy przykład samochodu elektrycznego. Został z powodzeniem wprowadzony na rynek i od tego czasu generuje dużą ilość danych dotyczących parametrów jazdy. Przedsiębiorstwo cyfrowe może zbierać te dane i wprowadzać je do cyfrowego bliźniaka samochodu – jego dokładnej, wirtualnej repliki. Takie połączenie świata rzeczywistego z cyfrowym otwiera nowe możliwości optymalizacji, o których producenci do tej pory nie śmieli nawet marzyć.
Skąd wiemy, że prawdziwy samochód i jego cyfrowy bliźniak idealnie do siebie pasują, włączając w to fizyczne zachowanie, osiągi, zasięg i wszelkie inne aspekty? Stąd, że stworzyliśmy SimRod – nośnik technologii, który zapewnia nam skalibrowany model fizyczny podłączony do szeregu programów symulacyjnych Siemens. Kalibracja gwarantuje, iż każdy aspekt cyfrowego bliźniaka odpowiada rzeczywistemu pojazdowi. Dzięki temu możemy poszukiwać potencjału optymalizacyjnego, symulować go, aż do osiągnięcia pełni możliwości, a następnie przetestować samochód w świecie rzeczywistym, aby zweryfikować zmiany.
Wykorzystanie danych rzeczywistych do symulacji
SimRod jest nośnikiem technologii, który pokazuje, w jaki sposób firma dowolnej wielkości i w każdej branży może osiągnąć cele w zakresie zrównoważonego rozwoju i rentowności. Tyczy się to nie tylko zakładów produkcyjnych, lecz także budynków i infrastruktury.
Producenci samochodów mogą na przykład wykorzystać rzeczywiste dane dotyczące ich floty, wprowadzić je do cyfrowego bliźniaka i pozwolić swoim inżynierom na poszukiwanie nowych sposobów zwiększenia zasięgu i wydajności pojazdów. Ogólnie rzecz biorąc, może to prowadzić do obniżenia kosztów prototypowania, ograniczenia o 40% liczby testów fizycznych oraz poprawy komfortu użytkowania samochodu.
Redukcja masy dzięki produkcji przyrostowej
Jednym ze sposobów na zwiększenie zasięgu samochodów elektrycznych jest zmniejszenie ich masy. Przeprojektowano na przykład zwrotnice z wykorzystaniem projektowania generatywnego i optymalizacji topologii za pomocą oprogramowania NX. Rezultat: o 30% mniejsza masa w porównaniu do oryginalnej konstrukcji, ale bez utraty wytrzymałości. Symulacja potwierdza również możliwość produkcji – w tym przypadku produkcja przyrostowa i zlecenie robotowi automatycznego przetwarzania i obróbki końcowej części jest najbardziej zrównoważonym i opłacalnym sposobem produkcji. Możliwe jest również w pełni cyfrowe zaplanowanie produkcji. Oznacza to, że procesy, przepływy materiałów, linie produkcyjne itp. są symulowane i optymalizowane przed rozpoczęciem produkcji.
Płynny przepływ danych w prawdziwym cyfrowym przedsiębiorstwie
W prawdziwym przedsiębiorstwie cyfrowym nie ma silosów informacyjnych – a zatem przejście od cyfrowego bliźniaka samochodu, przez drukowanie zwrotnic w technologii 3D w ramach produkcji przyrostowej, aż po złożenie wszystkich części przebiega płynnie i może być w pełni zautomatyzowane. Automatyzacja jest również kluczem do zwiększenia elastyczności i efektywności energetycznej produkcji. Z pomocą wózków samojezdnych (AGV) i robotów mobilnych dawniejsze sztywne linie produkcyjne mogą zostać przekształcone w wysoce elastyczne, wydajne stanowiska pracy. Współpracują one ze sobą w optymalny sposób dzięki niezawodnej sieci komunikacji bezprzewodowej wykorzystującej Industrial 5G, która zapewnia bieżącą komunikację pomiędzy wieloma ruchomymi elementami.
Dane sprzyjają też przejrzystości, co pomaga zmniejszyć zużycie energii zarówno w produkcji, jak i w budynkach. Zaobserwowaliśmy przykłady obniżenia o 14% zużycia energii elektrycznej i o 40% zużycia
gazu ziemnego, a także zmniejszenia zużycia energii nawet o 60% dzięki energooszczędnym silnikom. Dane nie przestają napływać nawet po tym, jak nowy samochód wyjedzie na drogę. Pojazd stale gromadzi dane z funkcjonowania w rzeczywistych warunkach, aby aktualizować cyfrowego bliźniaka – co pozwala producentowi symulować i wirtualnie testować dalsze korekty oprogramowania i mechanicznego wyposażenia pojazdu w celu ciągłego doskonalenia.
Ta pętla optymalizacji nieustannie pomaga producentom w realizacji celów związanych ze zwiększeniem zrównoważonego rozwoju i rentowności.
