Electrolux использует 3D-технологии для планирования заводов и движения материальных потоков во всех своих отделениях

Распределенные по всему миру производственные площадки

Компания Electrolux AB с головным офисом в Стокгольме (Швеция) продает бытовую технику в 150 странах мира. Ее штат насчитывает 58 000 сотрудников, также она располагает 46 производственными площадками. Компания разрабатывает и производит продукцию под несколькими марками: помимо Electrolux, широкую известность приобрели бренды Grand Cuisine, AEG, Zanussi, Frigidaire и Westinghouse.

В 1996 году компания купила у Daimler Benz немецкий бренд AEG вместо со всеми отделениями компании и заводами. Именно так к Electrolux перешел основанный в 1964 году завод в Ротенбурге-на-Таубере, который сегодня производит 600 тыс. печей и 1,4 млн кухонных плит в год для европейского рынка. «В процессе разработки и производства мы придаем большое значение тому, чтобы наделять каждое изделие отличительными характеристиками каждой марки», — сообщает Бернд Эберт, директор по подготовке производства, направление приготовления пищи в компании Electrolux. Бернд Эберт работает в офисе компании в Ротенбурге. Он отвечает за то, чтобы на всех заводах по производству кухонной техники Electrolux использовались единообразные процессы и системы.

Приоритет виртуального планирования завода

В рамках комплексной стратегии дигитализации, охватывающей все области, шведская корпорация работает над 11 проектами по цифровому производству. Эберт отвечает за два глобальных проекта с самым большим приоритетом. Целью компании является создание «цифровых двойников» всех производственных площадок: в рамках проекта по виртуальному производству компания выбрала и внедрила комплексный инструмент планирования для заблаговременной верификации конструкции. Это необходимо для разработки удобных для производства и сборки изделий. Например, чтобы избежать столкновений, последовательности сборки и перемещения можно запланировать и оптимизировать с помощью 3D технологий. Но для этого обязательно нужно разработать 3D-планы завода, что является главной задачей второго проекта. Планы будут созданы с помощью стандартного инструмента для планирования завода, в котором может моделировать как завод, так и материальный поток на основе 2D-данных. Это помогает повысить производственную мощность и эффективность.

Глобальная платформа для цифрового производства

Компания начала искать подходящее программное обеспечение в 2010 году, когда лишь немногие поставщики предлагали мощные решения для планирования заводов с помощью 3D-технологий. Маленькая команда специалистов во главе с Эбертом работала совместно со стокгольмским ИТ-отделом компании. В 2012 году компания развернула решение Teamcenter от Siemens Digital Industries Software, которое стало стратегически важной для Electrolux платформой для управления жизненным циклом изделий. Дискуссии на тему стратегии на будущее Siemens привели к тому, что на ранней стадии проекта Eleсtrolux предложили протестировать пробную версию модуля NX для создания 3D-компоновок — Проектирование линий.

Siemens предоставили исходные данные, чтобы компания могла продемонстрировать возможности программного обеспечения для решения реальных проблем. В результате в 2016 году компания Electrolux выбрала модуль Проектирование линий, а также решения из портфеля Tecnomatix®, включая Process Simulate Основной мотивацией такого выбора стала тесная интеграция этих решений с Teamcenter: «Мы можем сохранять все создаваемое в модуле Проектирование линий в виде библиотек в Teamcenter, а затем управлять ими и открывать доступ для пользователей по всему миру, — объясняет Эберт. — Таким образом, благодаря Teamcenter мы сохраняем данные о программном и аппаратном обеспечении, включая учебные материалы, и можем опираться на существующий опыт работы». Главной целью компании было объединение ПО для разработки изделия с единой, глобальной платформой для планирования завода и оптимизации материального потока.

Стратегия развертывания после пилотного проекта

В рамках пилотного проекта, реализованного компанией Siemens в Ротенбурге в 2016 году, сотрудники компании прошли обучение, разработали новую сборочную линию и автоматизировали сборку корпусов с помощью модуля Проектирование линий.

Исследование эргономики проводилось с помощью Process Simulate. Время выполнения цикла удалось оптимизировать с помощью симуляций. «Решения Tecnomatix и Teamcenter показали отличные результаты, — сообщает Эберт как руководитель проекта. — В то же время мы накопили ценный опыт для развертывания решений в других наших отделениях».

Теперь в составе основной группы есть подготовленные специалисты по каждому из трех программных решений, которые могут консультировать и помогать сотрудникам любых отделений компании по всему миру. Части системы, созданные с помощью модуля Проектирование линий, такие как конвейеры и подъемники, модели тележек для транспортировки материалов или другие устройства, можно настроить. «Открывая доступ к 3D-моделям и сценариям для всех отделений компании по всему миру, мы экономим силы сотрудников, — сообщает Эберт. — Их можно использовать повсеместно после изменения параметров. Это автоматически приближает нас к стандартизации процессов и систем, охватывающей все производственные линии и изделия, — техника для приготовления пищи, стиральные и посудомоечные машины, сушка и охлаждение/заморозка. Затронуты следующие регионы: США, Южная Америка, Азиатско-Тихоокеанский регион и Европа».

«Мы основываемся на опыте, полученном в ходе пилотного проекта. В настоящее время развертывание решений в других странах осуществляется поэтапно. Каждый этап включает в себя интенсивное обучение сотрудников в каком-то одном месте, — говорит Эберт. — Чтобы подстраховаться, сначала мы выбрали четыре места с наибольшими объемами инвестиций».

Проект Андерсон, Северная Каролина.

На одном из объектов осуществляется строительство нового завода по производству холодильников. Речь идет об округе Андерсон (Южная Каролина), который к середине 2019 года станет местом сосредоточения производства холодильников на американском континенте. Автоматизация снизит трудозатраты сотрудников примерно на 30%. Чтобы разработать новую концепцию автоматизации, правильно спланировать завод с первой попытки и привлечь инвестиции, многие процессы были созданы с помощью Tecnomatix.

Очень трудоемким производственным участком является технологическая установка для запенивания стен холодильника. Все упирается в продолжительность процесса. Чтобы решить сопутствующие проблемы с первой попытки, компания провела симуляцию этого процесса в виде непрерывного потока. «Нужно учитывать множество деталей, таких как разные материалы и разные модели, — говорит Эберт. — Чтобы все это правильно отобразить, мы потратили много времени. Но оно того стоило». Точная симуляция в Plant Simulation устраняет необходимость в буферных зонах, она позволяет сэкономить около 2 млн долларов: нужен всего один конвейер и один многоярусный склад на 5 000 холодильников.

После запенивания сборочные процессы разделяются на четыре линии. На этом этапе были спланированы, смоделированы и оптимизированы маршруты движения логистических поездов от грузовика к сборочным конвейерам с учетом всех закупленных деталей из перечней компонентов для 30 моделей изделий. «Один из сотрудников Siemens заложил основу маршрутов движения. Но в то же время наш собственный сотрудник каждый день оптимизирует материальный поток — мы уже достигли целевых значений эффективности, — рассказывает Эберт. —

С помощью Process Simulate сотрудники также спланировали роботизированные модули, которые будут выполнять ряд процессов, которые ранее осуществлялись вручную. «Даже если роботизированные модули еще не проработаны полностью, мы можем с высокой степенью уверенности сказать, сколько роботов нам нужно — один или три робота», — говорит Эберт. Чтобы убедить руководство в высокой надежности такого планирования, используются 3D-сценарии и видеоролики.

«Большие инвестиции требуют убедительности, — говорит Эберт. — Благодаря отличным возможностям визуализации Tecnomatrix я могу показать руководству созданный уже на ранних этапах проекта план, способный улучшить производственные процессы. 3D технологии помогают с верификацией концепций сборки, с выбором поставщиков решений для автоматизации, а также позволяют получить данные, которыми мы раньше не располагали».

Развертывание по всему миру

Первые проекты показали, что инструменты Tecnomatix и Teamcenter можно успешно использовать для решения многих задач и достижения целей. Однако сотрудники регулярно имеют дело с мощными инструментами. «Нам нужны специалисты на новые позиции в нашей глобальной команде, — говорит Эберт. — Для успешной стандартизации нужно обсуждать каждый вопрос централизованно». В настоящее время в Европе также ожидаются крупные проекты.

«Заводы слишком дорогие, чтобы использовать их в качестве поля для экспериментов, — говорит Эберт, ссылаясь на профессора Ханса-Юргена Варнеке, известного ученого и бывшего президента Fraunhofer Gesellschaft в Германии. — Для тестирования новых концепций существуют эффективные инструменты, которые сводят к минимуму простой на производстве».