PLM systémy a modelování procesů Ing. Zdeňka Videcká, PhD. Vysoké učení technické v Brně, Fakulta podnikatelská
[email protected]
Hlavní etapy vývoje, výroby a prodeje
Zákazník
Využití informací při zlepšení produktu a nový vývoj
Porozumění trhu požadavky zákazníků
Zpětná vazba od zákazníků
Definování produktu
Vývoj produktu a návrh procesu
Kontrola, že produkt splňuje požadavky zákazníků a vyhovuje interním standardům
Užití produktu zákazníky a podpora zákaznickým servisem
Prodej a expedice
Výroba
Quality Integrated Design Strategy
Strategie integrované tvorby produktu
Zákazníkova spokojenost za správnou cenu Zjistit zákazníkovy požadavky od průzkumu trhu až k dokončení výrobku Využít zdrojů podniku nejefektivnějším způsobem Dosáhnout, udržet a průběžně zvyšovat zákazníkovu spokojenost Dosažení cílů prostřednictvím vedení pracovníků sérií technik, které jsou zaměřeny na zlepšování jakosti
Metodiky tvorby produktu APQP
Advanced Product Quality Planning pokročilé plánování kvality produktu
NPI
DFSS
VDA, QS9000, … ISO/TS 16949 - oborová norma automobilového průmyslu, sjednocující celosvětové požadavky na QMS
New Product Introduction – proces uvedení nového výrobku do výroby Design for Six Sigma
Advanced Product Quality Planning (APQC)
Zdroj: DRM Associates, 2001
Simultaneous Engineering Quality planning
Function analysis
Problem solution
FBD QFD
FAST
Risk analysis
Process planning
FTA Creativity techniques
FA
Value Engineering
Process control
SPC
FMEA
DoE
MAE
ETA
RCT
PAE
Quality Management
Simultaneous Engineering QFD FBD FAST FAFTA FMEA ETA DoE RCT SPC MAE PAE
- Quality Function Deployment - Function Block Diagram - Function Analysis System Technique Function Analysis - Fault Tree Analysis - Failure Mode and Effect Analysis - Event Tree Analysis - Design of Experiment - Reliability Conformance Testing - Statistical Process Control - Machine Ability Evaluation - Process Ability Evaluation
NPI – New Product Introduction Cíl: Rychlé uvedení výrobku na trh s minimálními náklady a co možná nejvyšší úrovní kvality
Zkrácení: Doby vývoje produktu (R&D) Doby výroby a testování prototypů Plánování výrobních procesů
DFSS – Design for Six Sigma
Metodika pro efektivní vývoj a obchodní zhodnocení nových produktů, procesů a služeb od identifikace potřeb zákazníků až po uvedení výsledků do praxe.
Porozumět požadavkům zákazníka a navrhnout kvalitní a spolehlivý produkt se spolehlivými dodávkami Navrhnout nové produkty/služby s hodnotou 4,5 sigma nebo lepší
DFSS metodiky DFX
Design for X X – náklady, vyrobitelnost, …
DMAIC
DMADV
Define- Measure – Analyze – Design– Verify
Industry standard methodology for Six Sigma
IDOV
Identify – Design – Optimize – Validate
DFSS Methodologies
Nástroje of DFSS
QFD - Quality Function Deployment FMEA - Failure Mode and Effect Analysis DOE - Design Of Experiment Simulace …
Hlavní etapy vývoje, výroby a prodeje
Zákazník
Využití informací při zlepšení produktu a nový vývoj
Porozumění trhu požadavky zákazníků
Zpětná vazba od zákazníků
Definování produktu
Vývoj produktu a návrh procesu
Kontrola, že produkt splňuje požadavky zákazníků a vyhovuje interním standardům
Užití produktu zákazníky a podpora zákaznickým servisem
Prodej a expedice
Výroba
PLM
Zdroj: T System – Digitální továrna DELMIA. Vize v automatizaci. Brno 2010
CA systémy Počítačové systémy určené pro podporu činností ve všech etapách výroby – od vývoje a navrhování součásti, plánování výroby, až po samou výrobu a montáž, skladování a expedici.
CA systémy Doba realizace výrobku Vývoj
Konstrukční návrh
CAx CAE
CAD
Vývoj
Konstrukční návrh
Návrh technologické dokumentace CAPP
Návrh technologické dokumentace
Výroba
CAM
Výroba
Montáž
Doba realizace výrobku
CAA
Expedice
Montáž
Expedice
CAL
Systémový pohled na CA systémy CAE
CAPE
Computer Aided Engineering
Computer Aided Product Engineering
CAD, CAPP,( CAD/CAM), PPS
Vývojovo-návrhové a plánovací etapy
CAM, CAA, CAL, CAT
Technologicko-realizační etapy
Uspořádání CA systémů v CIM Technické zadání
CIM
CAE CAD CAQ
CAPP
CAPPS
CAMA
CAM
CARC
CATS
CAT
CAA
Výrobek
CAPE
CAE - systémy
Aplikace CAD
AutoCAD Pro/Engineer SolidEdge SolidWorks Inventor NX CATIA … Další oborová řešení
CAE - systémy
Aplikace CAPP
PEPS CIMx HMS-CAPP MetCAPP …
Reprezentant Technologický postup, kusovník Stroje nástroje Přípravky
Nový technologický postup
CAPE - systémy
CAM – Computer Aided Manufacturing
Systémy pro počítačovou podporu výroby Nástroje pro přípravu technologických operací na strojích (obráběcích, tvářecích, laserech, …) – řídící kód z integrovaného modeláře nebo CAPP Řízení CNC (Computer Numeric Control), DNC (Distributed Numeric Control)
CAPE - systémy
Aplikace CAM
PEPS CATIA SurfCAM EdgeCAM NX MasterCAM SolidCAM …
CAPE - systémy
Aplikace CARC
CATIA IFI Robotics FANUC … …
CAPE - systémy
CAQ – Computer Aided Quality
Systémy pro počítačovou podporu řízení kvality Datově provázané programové moduly Pořizování a vyhodnocování dat z výroby Oběh dokumentů QMS Auditing
CAPE – Podpora Řízení projektu APQP
CAPE – CAQ (Computer Aided Quality)
Zdroj: http://www.palstat.cz/kvalita/
Plánování výrobních procesů
Simulace procesů
Simulační prostředí Facility Management
Virtuální montáž Ergonomické studie
Podpora řízení životního cyklu výrobku Lze definovat jako informační strategii: vytvoření souvislé datové struktury prostřednictvím konsolidace systémů. Systém PLM lze nazvat i podnikovou strategií umožňuje globálním organizacím pracovat při konstrukci, výrobě, podpoře a stažení výrobků jako jeden tým a současně zaznamenávat osvědčené postupy a získané znalosti. http://www.plm.automation.siemens.com/cz_cz/products/teamcenter/video/feature_video.shtml#lightviewclose
Zdroj: Siemens PLM
Systémy v PLM Realizace nového/inovovaného výrobku Nástroje pro správu dat o výrobku Podpora ekonomických, řídicích a
marketingových činností
Systémy v PLM Realizace nového/inovovaného výrobku
CAD, CAM, CAE, … Vizualizace výrobku Podpora TPV Simulace výroby Systémy pro analýzy pomocí metody konečných prvků - FEM (Finite Element Metod)
Systémy v PLM Realizace nového/inovovaného výrobku
Zdroj: Siemens PLM - TEAMCENTER
Systémy PLM – digitální výroba
Systémy v PLM PDM (Product Data Management) Nástroje pro správu dat o výrobku
prostředky pro archivaci, výměnu a analýzu digitálního obsahu propojují mezi sebou datové výstupy z jednotlivých aplikací a umožňují verifikaci jejich variant nástroje pro podporu schvalovacího řízení usnadňují a zefektivňují práci s rozpiskami, kusovníky a dalšími technickými dokumenty řízení dat od sběru podkladů z marketinku a obchodu, přes konstrukci, zkoušky, technologii, výrobu až po servis a likvidaci
Systémy v PLM Podpora ekonomických, řídicích a marketingových činností
ERP - Enterprise Resource Planning (Plánování podnikových zdrojů)
CRM - Customer Relationship Management (systémy řízení vztahů se zákazníky)
SCM - Supply Chain Management (řízení dodavatelského řetězce)
plánování, získávání, výroba, dodání a reklamace
EAM - Enterprise Asset Management (systémy pro řízení údržby a správu podnikového hmotného majetku)
zákaznické požadavky, připomínky a názory zajišťují zpracování těchto informací s možností okamžitých analýz
minimalizace celkových provozních nákladů souvisejících s provozem všech výrobních zařízení maximální dostupnost výrobních zařízení pro výrobní operace a na prodloužení jejich životnosti
CAQ - Computer Aided Quality (počítačem podporované řízení jakosti)
počítačovou podporu řízení jakosti pro pořizování a vyhodnocování dat z výroby, podporující oběh dokumentů
PLM - přehled
Zdroj: FOŘT, P., MIKŠÍK, P., NOVÁK, P.: Když se řekne PLM
Hodnocení PLM - Gardner
Zdroj: Helmut LUDWIG, Siemens PLM Connection Europe, 2008
Digitální továrna Digital Factory
Digitální továrna (Digital Factory) Pokrývá oblast virtuální přípravy výroby
Vysoké nároky na kvalitní a výkonné výpočetní systémy
Systémy digitální továrny
Plánování výrobních procesů
Umožňují detailní analýzu alternativ ve všech fázích plánování Přehledné grafické znázornění vzájemné vazby mezi produkty, procesy a výrobními zdroji Jednotné plánovací prostředí Integrovatelnost s CAD/CAM a IS v podniku
Ověřování výrobních procesů Simulace výroby
Systémy digitální továrny
Ověřování výrobních procesů
Ověřování procesních metod Rychlé a efektivní generování časových analýz Záznam a správa odhadnutých a změřených hodnot Vytváření uživatelských tabulek normovaných časů
Simulace výroby
Virtuální montáž Ergonomické simulace Simulace robotů Simulace obráběcích strojů a měřicích zařízení Simulace materiálových toků
Collaborative Production Management
Inteligentní (smart) továrna Intelligent Factory
Industry 4.0
High-tech strategie německé vlády
Podpora computerizace průmyslu
Platforma Industry 4.0
Průmyslové podniky - ABB, Bosch, FESTO, Infineon, PHOENIX CONTACT, Siemens, ThyssenKrupp, TRUMPF, Volkswagen, WITTENSTEIN IT a telekomunikační společnosti - Deutsche Telekom, HP, IBM Německo, SAP
IoT v průmyslu
Přechod od sériové výroby na výrobu v malých dávkách a individuální produkty Stroje a automatizační prvky jsou propojeny bezdrátově a komunikují s IT systémy také bezdrátově (cloudová řešení) Spojením fyzických komponent s asocionanými virtuálními daty se významně mění hodnotový řetězec – od návrhu výrobku po výrobu a logistiku a následnou recyklaci
Budoucí změna tradičního hodnotového řetězce na komplexní hodnotovou síť v průmyslu
Inteligentní továrna
Technologický základ
Smart factory
kyberneticko-fyzikální systémy nasazení internetových komunikačních standardů jako integrální součást všech průmyslových výrobních elementů vysoká schopností adaptace efektivní využíváním zdrojů ergonomické uspořádání integrace zákazníků a obchodních partnerů do podnikání
IoT – Internet of Things
Bezdrátové propojení zařízení Internetem – nové možnosti ovládání, monitorování Propojení domácích zařízení, aut, medicínských zařízení a mnoha dalších zařízení prostřednictvím Internetu
Inteligentní továrna - Industry 4.0
Zdroj: Vlastní zpracování dle SLAMA, D., F. PUHLMANN, J. MORRISH, R.M. BHATNAGAR, 2015
