數(shù)字孿生技術(shù)在輪胎行業(yè)大放異彩

羅克韋爾自動(dòng)化
數(shù)字孿生技術(shù)對(duì)輪胎生產(chǎn)也有重大影響。所有輪胎廠商都知道,盡量減少瓶頸對(duì)于運(yùn)營(yíng)優(yōu)化至關(guān)重要。但要找出整個(gè)制造過程中的產(chǎn)出障礙是一項(xiàng)非常困難的工作,在物料輸送以及輪胎裝配等復(fù)雜工段尤為如此。

市場(chǎng)對(duì)輪胎的需求強(qiáng)勁。輪胎行業(yè)正在從新冠疫情引發(fā)的制造和供應(yīng)鏈中斷危機(jī)中恢復(fù),而這無疑是一針強(qiáng)心劑。

但是,作為輪胎廠商或機(jī)器制造商,您也認(rèn)識(shí)到自身需要面對(duì)一個(gè)日益復(fù)雜的市場(chǎng)環(huán)境,盡力滿足多元化的車型和材料類型需求,以及用戶對(duì)產(chǎn)品性能的更高追求。事實(shí)上,您在提高生產(chǎn)靈活性和效率以及加速產(chǎn)品上市方面的能力可能已經(jīng)達(dá)到前所未有的高度。

為了應(yīng)對(duì)當(dāng)今的挑戰(zhàn),更多輪胎廠商和機(jī)器制造商正將目光轉(zhuǎn)向數(shù)字孿生技術(shù)。數(shù)字孿生即輪胎、機(jī)器或生產(chǎn)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)數(shù)字副本,其借助全面的數(shù)據(jù)采集、分析、仿真和模擬功能提供非凡的洞察力,從而優(yōu)化相關(guān)資產(chǎn)的性能。

數(shù)字孿生技術(shù)能為您做些什么?

在我看來,數(shù)字孿生技術(shù)對(duì)輪胎制造產(chǎn)生了多層面的影響。首先是“生產(chǎn)前”或輪胎設(shè)計(jì)階段。

使用虛擬模型取代困難昂貴的實(shí)體實(shí)驗(yàn)和分析,您可以更快地設(shè)計(jì)和測(cè)試新模型,而且風(fēng)險(xiǎn)更小。事實(shí)上,從概念構(gòu)思到項(xiàng)目啟動(dòng),市場(chǎng)領(lǐng)先企業(yè)已在生產(chǎn)前階段的各個(gè)方面實(shí)現(xiàn)了兩位數(shù)級(jí)別改進(jìn)。

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例如,一家輪胎廠商利用數(shù)字孿生技術(shù)對(duì)多種獨(dú)特復(fù)合材料進(jìn)行了仿真,最終選擇了有最佳效果的材料。另一家輪胎廠商原先需要進(jìn)行復(fù)雜的實(shí)體原型設(shè)計(jì)、制造和測(cè)試,如今通過數(shù)字孿生技術(shù)和仿真工具加快并簡(jiǎn)化了整個(gè)過程。

數(shù)字孿生技術(shù)對(duì)工廠運(yùn)營(yíng)的影響同樣具有變革性,這給機(jī)器制造商和輪胎廠商帶來了雙贏局面。

在整個(gè)機(jī)器銷售周期中創(chuàng)造更多價(jià)值

“最近,我們發(fā)現(xiàn)越來越多的輪胎機(jī)器制造商正在探索數(shù)字孿生技術(shù)。其背后有著相當(dāng)充分的理由支持。數(shù)字孿生可以推動(dòng)差異化發(fā)展,為客戶帶來更多切實(shí)的價(jià)值,最終可能在整個(gè)機(jī)器銷售周期中創(chuàng)造新收入來源。”

具體如何實(shí)現(xiàn)呢?首先,數(shù)字孿生是一種強(qiáng)大的售前工具。我們都知道,圖紙和技術(shù)規(guī)格書只能用于展示機(jī)器的性能參數(shù)。您無法從中得知機(jī)器在制造環(huán)境中的實(shí)際工作表現(xiàn),尤其是在潛在客戶工廠中的實(shí)際工作表現(xiàn)。

而構(gòu)建機(jī)器的數(shù)字孿生模型后,您就能揭示機(jī)器的實(shí)際工作表現(xiàn)。讓我們看看以下例子。3D模型可將機(jī)器模擬成客戶車間生產(chǎn)線的一部分,并可幫助您向客戶準(zhǔn)確地展示機(jī)器在虛擬環(huán)境中的實(shí)際表現(xiàn)。

在實(shí)體機(jī)器制造完成前,您還可遠(yuǎn)程演示機(jī)器功能,而您的客戶也可借助混合現(xiàn)實(shí)頭盔與虛擬機(jī)器進(jìn)行交互。

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事實(shí)上,隨著越來越多的輪胎廠商在全廠實(shí)施數(shù)字孿生技術(shù),他們?cè)?售前"階段可能要求對(duì)機(jī)器進(jìn)行數(shù)字孿生仿真演示,確認(rèn)其在生產(chǎn)環(huán)境的工作表現(xiàn)是否符合預(yù)期。

而在售后階段,數(shù)字孿生技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)“虛擬調(diào)試”,從而帶來巨大價(jià)值。換言之,在制造實(shí)體機(jī)器前,您可基于數(shù)字模型測(cè)試各類控制功能,其響應(yīng)方式與真機(jī)幾乎無異。結(jié)果如何?現(xiàn)場(chǎng)工程和調(diào)試工作量減少,投用速度顯著加快。

數(shù)字孿生也是一種強(qiáng)大的售后培訓(xùn)工具,允許操作員和維護(hù)人員在實(shí)際安裝作業(yè)前動(dòng)手操作虛擬機(jī)器,加速學(xué)習(xí)過程。

此外,數(shù)字孿生作為服務(wù)產(chǎn)品的一部分,可以增加價(jià)值和收入。

輪胎廠商可以準(zhǔn)確定位工廠瓶頸,改善調(diào)度管理

數(shù)字孿生技術(shù)對(duì)輪胎生產(chǎn)也有重大影響。所有輪胎廠商都知道,盡量減少瓶頸對(duì)于運(yùn)營(yíng)優(yōu)化至關(guān)重要。但要找出整個(gè)制造過程中的產(chǎn)出障礙是一項(xiàng)非常困難的工作,在物料輸送以及輪胎裝配等復(fù)雜工段尤為如此。

以下是許多輪胎廠普遍遇到的幾個(gè)問題:

工廠瓶頸到底是機(jī)器產(chǎn)能問題還是物料流造成的?

有沒有更好的方法實(shí)現(xiàn)整個(gè)工廠的物料流最佳化?

某臺(tái)設(shè)備發(fā)生故障時(shí),我該如何盡量減少其對(duì)生產(chǎn)進(jìn)度的影響?

生產(chǎn)新產(chǎn)品時(shí),我需要做出哪些變更來優(yōu)化產(chǎn)出?

借助數(shù)字孿生和仿真技術(shù),您可以更快、更輕松地解決這些問題,并優(yōu)化產(chǎn)出和物料流。

許多輪胎廠商認(rèn)為,優(yōu)化物料流的第一步是更好地了解每個(gè)工段的機(jī)器產(chǎn)能。借助數(shù)字孿生軟件,您可以充分利用虛擬機(jī)器和工廠模型以及歷史數(shù)據(jù),包括生產(chǎn)線設(shè)備的平均無故障時(shí)間(MTBF)。然后,軟件可以模擬可能出現(xiàn)的生產(chǎn)干擾因素,從而確定實(shí)際產(chǎn)出和潛在瓶頸。

此外,輪胎廠商也在利用數(shù)字孿生和動(dòng)態(tài)仿真技術(shù)來優(yōu)化其工廠的調(diào)度管理。例如,一家公司利用來自生產(chǎn)資產(chǎn)、制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)和歷史數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)建立了一個(gè)仿真模型。當(dāng)發(fā)生過程干擾(例如設(shè)備停機(jī))時(shí),系統(tǒng)可使用運(yùn)作仿真模型確定最佳調(diào)整措施,從而盡量減小對(duì)下游設(shè)備的影響。

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為加速新產(chǎn)品上市,您可以使用數(shù)字孿生技術(shù)檢驗(yàn)在現(xiàn)有設(shè)備上實(shí)施新設(shè)計(jì)的可行性,以及機(jī)器和物料流變化的影響。通過實(shí)時(shí)仿真,系統(tǒng)還可確定實(shí)現(xiàn)新產(chǎn)品最佳產(chǎn)出所需的配置變更。

這些說明了數(shù)字孿生技術(shù)正在改變輪胎行業(yè),類似的例子還有很多。

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