Zkrácení doby potřebné k simulaci výrobního toku z několika dnů na jedno kliknutí

Demokratizace digitálního dvojčete

Historie společnosti Michelin je již více než 130 let neoddělitelně spjata s mobilitou a inovacemi. Společnost se sídlem ve francouzském Clermont-Ferrand dodnes ovlivňuje vývoj mobility po celém světě. Prostřednictvím těchto zkušeností společnost Michelin řeší současné výzvy a pouští se do nových, život měnících oblastí podnikání, které vznikají díky novým technologiím a udržitelnosti.

Využití digitálního dvojčete ke zvýšení efektivity

Vzhledem ke globální konkurenci a kratším časovým rámcům je třeba klást důraz na efektivitu, a to od prvního nápadu až po sériovou výrobu. Společnost Michelin proto používá software Plant Simulation společnosti Siemens Digital Industries Software v portfoliu Tecnomatix® k vytvoření digitálního dvojčete svých výrobních zařízení, aby mohla virtuálně testovat změny a optimalizovat procesy ještě před jejich zavedením nebo aby mohla rychleji reagovat na požadavky na změny nebo nebezpečí ve výrobě.

Tím se otevírá obrovský potenciál úspor pro celou společnost. Úspora zdrojů má samozřejmě vliv na udržitelnost, která je další důležitou součástí budoucího programu společnosti Michelin, což se odráží ve sloganu „Vyrábíme budoucnost“, který byl představen jako součást strategie „Vše pro udržitelný rozvoj“ pro rok 2030. Cílem této strategie, známé jako „Michelin v pohybu“, je zajistit udržitelný růst společnosti vyvážením ekologických, sociálních a ekonomických aspektů.

Zavedení digitálního dvojčete

Digitální dvojče v softwaru Plant Simulation má ve společnosti Michelin dalekosáhlý dopad, a to jak interně, tak externě. Navzdory svému významu by se mohlo stát, že bude přístupné jen několika málo zaměstnancům a pro ostatní zůstane černou skříňkou.

Thierry Chenevier a Aude Nursimiloo o tomto problému vědí. Chenevier je jedním z odborníků společnosti Michelin na digitální transformaci dodavatelského řetězce. On a vedoucí projektů pro výrobu digitálních dvojčat Nursimiloo se často setkávali s výhradami a předsudky. Vzhledem k tomu, že se koncoví uživatelé s digitálním dvojčetem nesetkali, bylo pro společnost náročné je přijmout.

„Taková byla naše situace v roce 2022,“ říká Chenevier. „Měli jsme vynikající simulační model naší výroby, ale bohužel bez širokého uživatelského přístupu, což jsme chtěli změnit. Společnost Michelin zaměstnává více než 130 000 lidí po celém světě, z toho přibližně 80 000 ve výrobě. Máme 86 výrobních závodů, z nichž přibližně polovina vyrábí konečné produkty. Simulační modely, které používáme, jsou určeny speciálně pro tyto výrobní závody, které vyrábějí konečné produkty.“

„Měli jsme vizi simulace, která by na jedno kliknutí dokázala odpovědět na otázky typu: Jak zareaguje výrobní kapacita, když změním ten či onen parametr? Chtěli jsme, aby tyto otázky kladli lidé, kteří jsou za tuto problematiku zodpovědní, přímo na pracovišti. Jsou to lidé z oblasti průmyslového inženýrství nebo plánovači a vedoucí výroby. Realita však tehdy byla taková, že jsme museli upravit 65 tabulek pro novou simulaci a příprava vstupních dat zabrala nejméně tři týdny.
Simulace navíc nebyla přístupná všem. Vše probíhalo na počítači datového analytika. V neposlední řadě chybělo intuitivní uživatelské rozhraní pro neodborné uživatele.“

Vývoj digitálního dvojčete

V roce 2018 začala společnost Michelin pracovat s digitálním dvojčetem v softwaru Plant Simulation pro výrobu. V této fázi byl vytvořen první simulační model pro pracoviště v Itálii. Společnost Michelin byla podporována partnerem společnosti Siemens, společností Inoprod, a testovala spolehlivost technologie a další možnosti. V roce 2021 tuto praxi rozšířili na další čtyři výrobní zařízení, čímž urychlili simulace a znázornili scénáře použití. Třetí fáze probíhá od roku 2023 a zahrnuje profesionálnější architekturu digitálního dvojčete, odstraňování překážek automatizace a poskytování lepších možností koncovým uživatelům. Od roku 2024 začne digitální dvojče v softwaru Plant Simulation využívat dalších pět pracovišť ročně. Tato závěrečná fáze se zaměřuje na školení, automatizaci a zrychlení, zjednodušení a masivní rozšíření simulačního modelu.

Skutečná změna

„Software Plant Simulation nabízí skutečně spolehlivý a podrobný základ pro inovace a pokrok,“ říká Chenevier. „Pro naše pracovníky ve výrobě, kteří k nim musí mít přístup, to bude mít přidanou hodnotu. Jsme přesvědčeni, že toho v naší třetí vývojové fázi aplikace Mendix Optimize My Plant dosáhneme. Optimize My Plant je softwarové prostředí s nízkou potřebou kódu pro řešení Plant Simulation, které pro nás znamenalo skutečnou změnu z hlediska možností uživatelů.“

Řešení Plant Simulation a platforma Mendix™ s nízkou potřebou kódu jsou součástí obchodní platformy Siemens Xcelerator, která zahrnuje software, hardware a služby.

Aplikace Optimize My Plant si získává stále větší oblibu

Existuje několik příkladů, jak si na aplikace Optimize My Plant zaměřená na uživatele získává stále větší oblibu. Ve vytvrzovací dílně je převod výrobního plánu na harmonogram náročný kvůli mnoha různým lisům a vzájemně provázaným pracovním postupům. Ruční vytvoření trvalo od 4 hodin do 2 dnů a v některých případech i celý týden. Dnes to lze provést jedním kliknutím v jednoduchém přehledu. Složité zadávání dat by se tak dalo zautomatizovat a zrychlit.

Ačkoli v minulosti trvalo klíčovým uživatelům v závodech týdny, než v softwaru Plant Simulation vytvořili nové scénáře, společnost Michelin má v aplikaci Optimize My Plant předdefinované scénáře, které si každý odpovědný pracovník může během chvilky projít. Aplikace zobrazuje dopad změny parametru ve scénáři na klíčové ukazatele výkonnosti (KPI). Pokud chce koncový uživatel do analýzy KPI proniknout hlouběji, může si načíst podrobnosti o příslušných scénářích. Aplikace ukazuje vývoj výroby, stav zásob, případné nedostatky na skladě a mnoho dalšího.

Vytvoření datové sady je stále složité, ale díky optimalizaci generování složitých dat, automatizaci přípravy dat a rozdělení rolí mnohem méně než dřív. Klíčoví uživatelé dokáží zvládnout složitost pravidelné kalibrace zcela nové datové sady, zatímco koncoví uživatelé zase porovnat scénáře a pochopit chování toku.

Příběhy o úspěších z různých závodů

Rozšíření řešení Plant Simulation do dalších a dalších závodů navíc ukazuje, jak zásadní význam má tento software pro úspěch společnosti. O těchto úspěších společnost Michelin rovněž informuje s cílem dále zvýšit akceptaci digitálního dvojčete a pokročit v demokratizaci simulace v celé společnosti. Nursimiloo uvádí několik případů použití:

„V Číně byl problém v tom, že na severu a jihu existovaly dva automatizované systémy skladování a vyhledávání. Kapacita jednoho skladu byla při nakládání zaplněna, zatímco ve druhém bylo stále dost místa. Použití softwaru Plant Simulation nastolilo mezi našimi sklady rovnováhu.

V Itálii byl software Plant Simulation použit na začátku projektu implementace nového stroje. Otázkou bylo, jestli by šlo jeden nebo dokonce dva stávající stroje odstranit a jak by to ovlivnilo tok materiálu. Použití softwaru Plant Simulation to umožnilo.

Polský závod se zase zajímal o to, jak lépe dodržovat výrobní plán a vyhnout se zbytečnému otevírání lisů, aby se ušetřila energie. Pomocí softwaru Plant Simulation chtějí dosáhnout optimálního využití lisů, což povede k požadovaným úsporám energie.

Vedoucí údržby v italském závodě chtěli vědět, jak nejlépe rozdělit práci. Bylo by lepší ji naplánovat na konkrétní den v týdnu, nebo ji rozložit do mnoha malých časových úseků, aby se minimalizoval dopad na výrobní kapacitu? Spolehlivou odpověď přineslo i zde použití softwaru Plant Simulation.

Kvůli zvýšení výrobní kapacity se software Plant Simulation používá také k řešení dalšího typu časové optimalizace pro závod v Polsku: V současné době optimalizují rozdělení výrobního plánu vytvrzování na lisech na základě doby vytvrzování.“

Rozšíření simulační technologie

Vzhledem ke všem těmto pozitivním zkušenostem je Chenevier optimistický, pokud jde o dosažení ambiciózních cílů společnosti: „Se softwarem Plant Simulation a aplikací Optimize My Plant jako snadno použitelným frontendem pro naše koncové uživatele jsme realizovali naši vysněnou architekturu. Vyzkoušeli jsme to v pěti pilotních projektech, které posílily naši důvěru. Výsledky jsou pro budoucí vývoj slibné. Navíc se nám podařilo přesvědčit naše zaměstnance o významu dynamické simulace výroby pro všechny oblasti naší průmyslové výroby.

V krátkodobém horizontu si myslíme, že to bude přínosem pro současné projekty a vše, co souvisí s optimalizací. V dlouhodobém horizontu doufáme v rozsáhlé rozšíření výrobních simulací ve všech oblastech s vyhledáváním dat v reálném čase. Se softwarem Plant Simulation pracujeme na naší vizi bezproblémového uživatelského prostředí. V souvislosti s tímto novým nástrojem pro zvýšení produktivity rozšiřujeme naše společné schopnosti na všech úrovních. Současně rozšiřujeme naše úsilí o plnohodnotnou implementaci softwaru Plant Simulation pomocí tohoto modelu.

Do roku 2027 to zavedeme v 15 nových závodech. Mezitím shromažďujeme další případy použití a jejich zveřejňováním zvyšujeme zájem a porozumění přínosům zpřístupnění simulace výroby pro všechny relevantní strany v naší organizaci.“